/
Текст
И.И.Киселев
В.В.Проскуряков В.В.Саванин
Геология и полезные ископаемые Ленинградской области
Многие нужные вещи, которые прежде из дальних земель и за великую цену в Россию приходили, ныне внутрь государства производятся и не токмо нас довольствуют, но избытком своим другие земли снабдевают.
Отверсты внутренности гор...
Проливаются из них металлы и не токмо внутрь отечества обильно распространяются, но и обратным образом... внешним народам отдаются.
М.В. Ломоносов, 1755 год
Из "Слова похвального Петру Великому”
И.И.Киселев, В.В.Проскуряков, В.В.Саванин
ГЕОЛОГИЯ и ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Санкт-Петербург
1997
УДК 553. 3/9. (470.23)
И.И.Киселев, В.В.Проскуряков, В.В.Саванин.
Геология и полезные ископаемые Ленинградской области.
С.-Петербург, 1997.
Книга знакомит читателя с общими сведениями о Земле и методами ее изучения, геологическим строением, историей геологического развития, тектоникой, полезными ископаемыми, памятниками природы Ленинградской области. Показаны резервы повышения эффективности использования сырьевой базы в связи сретением насущных хозяйственных проблем, а также предпосылки выявления новых видов дефицитного сырья. Описываются геологические явления, горные породы и минералы, оказывающие влияние на здоровье и поведенческие реакции человека, а также процессы угрожающие его жизни. Приводятся правовые основы недропользования, рассматриваются проблемы комплексного природопользования. Может быть полезна специалистам, хозяйственными административным работникам, предпринимателям, студентам, школьникам и всем кто интересуется природой своего края.
Под общей редакцией В.В.Проскурякова и Б.В.Анечкина.
Рецензенты:
профессор, доктор геолого-минералогических наук, заслуженный геолог РФ А.Х Кагарманов
кандидат геолого-минералогических наук Е.К.Мельников
Выпущена по заказу Северо-Западного регионального геологического центра Минприроды РФ
© Петербургская комплексная геологическая экспедиция
Незнание природы - величайшая неблагодарность.
Плиний Старший, I век
ВВЕДЕНИЕ
Геология... Полезные ископаемые... Человек...
Мы порой не замечаем, что живем среди камней и металлов добытых из земли. Гранитные набережные и дорожный поребрик, трамвайные рельсы и поезда метрополитена, величественные дворцовые ансамбли и монументы, орудия труда, ювелирные изделия - все это изготовлено из горных пород и руд извлеченных из недр Земли.
На протяжении тысячелетий менялись роль и значение горных пород и металлов в жизни людей, открывались новые свойства казалось бы давно известных полезных ископаемых. От примитивных каменных орудий для охоты, войны и труда до ультрасовременных космических аппаратов - таков исторический диапазон применения некоторых горных пород. Каменный век, бронзовый век - вехи развития человеческой цивилизации, отмеченные по преимущественному использованию земных недр. Крылатый металл (алюминий), хлеб экономики (каменный уголь), черное золото (нефть) - уже продукты нашей эпохи, без которых невозможен научно-технический npoipecc.
Знание полезных ископаемых и возможностей использования их с максимальной пользой - одно из главных условий развития экономики. Любое государственное образование, желающее независимости и процветания, прежде всего заботится об изучении подземных кладовых.
На этапе глубоких преобразований, которые переживает Россия, управление хозяйственной деятельностью регионов все больше переходит на местный уровень и многие социальные и производственные вопросы субъекты Российской Федерации должны решать, полагаясь на местные
5
природные ресурсы. Для этого нужно хорошо знать земные недра своей территории и заключенное в них минеральное сырье.
До недавнего времени геологи были ориентированы, в основном, на открытие крупных месторождений полезных ископаемых для вовлечения их в разработку мощными государственными горнопромышленными предприятиями и последующего централизованного распределения продукции. Сегодня в геологии государственной монополии нет. Приведен в движение частный и акционерный капитал. Каждая территория на основе первоочередных проблем хозяйственного развития выдвигает перед геологией свои задачи, которые могут решаться на основе небольших и даже мелких месторождений, расположенных вблизи потребителя. Этим открывается возможность рентабельности работы малых предприятий и старательских артелей.
В настоящей книге в общедоступной форме изложены основополагающие понятия о геологии и минеральных ресурсах Ленинградской области. При достаточно высокой экономической освоенности этой территории ее недра еще далеко не востребованы и сохраняют большие возможности развития. Наряду с большим количеством давно известных и до настоящего времени не разрабатываемых (“бесхозных”) месторождений полезных ископаемых, пригодных, в первую очередь, для изготовления различных видов строительных материалов, здесь могут быть открыты новые виды дефицитного минерального сырья, таких как алмазы, нефть, газ, полиметаллы, золото, источники теплоснабжения за счет земных недр и др.
Расширяется сфера применения некоторых давно известных полезных ископаемых в качестве сорбентов в медицине, сельском хозяйстве и т.д. Наконец, очень важно знать, что геология - это не только полезные ископаемые. Недра живут и наряду с пользой для человека могут создать неприятности. О разломных нарушениях, сейсмической активности, геопатогенных зонах, проявлениях радона и других важных геологических событиях будет рассказано в этой книге. На первых страницах приводятся общие сведения о Земле, ее недрах и геологии вообще.
Книга может быть полезна административным и хозяйственным руководителям, предпринимателям, студентам и школьникам, а также всем, кто интересуется геологической историей нашего края и его недрами.
Работа выполнена в Петербургской комплексной геологической экспедиции. Авторы благодарны директору экспедиции А.Н.Луханину и главному геологу Б.В Анечкину за содействие в подготовке книги, а также Б.В.Дверницкому, А.С.Николаеву, Е.К.Мельникову, А.Г.Бусловичу, Д.Б.Тамаркину, А.З.Романовскому за консультации при составлении отдельных ее разделов.Часть графических материалов, представленных в книге, выполнена геологом Г.В .Мережко.
Авторы признательны правительству Ленинградской области за содействие в публикации данной работы.
6
Если мы хотим открывать законы природы, мы можем достичь этого лишь путем возможно более точного ознакомления с явлениями природы.
Максвелл
ЗЕМЛЯ - НАША ОБИТЕЛЬ
ГЕОЛОГИЯ - НАУКА О ЗЕМЛЕ
Геология - одна из древнейших наук. Люди с незапамятных времен интересовались местностью где они жили. Ее недра давали им воду, строительный материал для жилищ и примитивных орудий, а с появлением огня - различные "Металлы.
Многие стихийные бедствия, протекавшие у людей на глазах - извержение вулканов, землетрясения, обвалы и оползни вызывали у них страх, но и желание познать окружающий мир.
Образование Земли и ее строение, происхождение и состав горных пород, формирование полезных ископаемых, влияние на геологические процессы гидросферы, атмосферы, биосферы, многие другие явления, происходящие в недрах и на поверхности планеты, входят в круг проблем геологии.
В жизни общества огромное значение имеют полезные ископаемые. Различные металлы, топливо, строительные материалы, сырье для промышленности, удобрения, минеральная, питьевая и техническая вода -все это дает нам Земля. Для того, чтобы обнаружить и извлечь их из земных недр необходимы знания геологии и горного дела.
Знание геологии учит пониманию многих процессов, происходящих в недрах Земли (вулканизм, рудообразование, тектонические движения и др.) и на ее поверхности (образование осадочных горных пород и связан
7
ных с ними полезных ископаемых, колебания уровня мирового океана, изменение климатов, оледенения и др.), что позволяет находить и использовать для нужд человека земные богатства и научно предвидеть негативные последствия некоторых природных явлений (землетрясения, наводнения, оползни, карстовые процессы и т.д.).
НЕМНОГО О СТРОЕНИИ ЗЕМЛИ И ЕЕ НЕДРАХ
Земля имеет форму шара диаметром 6378,2 км (по экватору). Если бы можно было разрезать Землю пополам, то было бы видно, что она состоит из нескольких оболочек, как бы вложенных одна в другую. Верхняя твердая оболочка Земли называется земной корой. Под земной корой находится мантия, верхняя часть которой сохраняет твердое состояние. В центре Земли - земное ядро (рис. 1).
Толщина земной коры составляет не более 1% от земного радиуса и колеблется от 5-10 км в океанах до 70-80 км на материках.
Рис.1
Строение земного шара.
8
По скорости распространения сейсмических волн в земной коре выделено три слоя: “осадочный”, “гранитный” и “базальтовый”. Верхний “осадочный” слой сложен хорошо известными нам породами: песками, глинами, песчаниками, известняками, мергелями, доломитами и др. В наиболее погруженных прогибах земной коры толщина или, как говорят геологи, мощность осадочного слоя достигает 20-30 км, а в пунктах выхода на поверхность пород “гранитного” слоя уменьшается до нуля.
Средний слой земной коры назван “гранитным” потому, что скорость прохождения через него сейсмических волн (до 6 км/сек) совпадает со скоростью упругих колебаний в гранитных породах. В действительности этот слой кроме гранитов содержит и другие породы, близкие им по физическим свойствам, например, гранито-гнейсы, гнейсы, кристаллические сланцы и многие магматические и метаморфические породы. Нижняя граница “гранитного” слоя на континентах расположена обычно на глубинах 15-30 км. На дне океанов “гранитный” слой отсутствует, а в ряде мест на континентах выходит на дневную поверхность (Кольский полуостров, Скандинавский полуостров, некоторые районы Америки, Австралии и Азии). .
Нижний “базальтовый” слой залегает в основании земной коры и опоясывает весь земной шар. Свое название он получил потому, что скорость прохождения упругих колебаний (6,5 км/сек) соответствует базальтам. Мощность “базальтового” слоя на континентах достигает 10-20 км, а под океанами 3-7 км.
Под земной корой находится мантия - подкоровая оболочка Земли. Она простирается до глубины 2900 км. У нижней границы земной коры при переходе в мантию отмечается скачкообразное изменение скорости сейсмических волн от 6,5-7,0 км/сек до 7,7-8,2 км/сек. Эта граница получила название поверхности Мохоровичича (сокращенно - Мохо) по фамилии югославского геофизика.
Геофизическими методами установлено, что мантия неоднородна. На глубине около 100 км под материками и около 60 км под океанами ниже подошвы земной коры находится слой мантии в твердожидком состоянии, гранулы твердого вещества которого окружены пленкой расплава. Этот слой получил название астеносферы. Выше астеносферы мантия находится в твердом состоянии, образуя совместно с земной корой литосферу, т.е. каменную оболочку Земли, ниже - вещество мантии и ядра находится в жидком состоянии (рис. 2).
По последним представлениям литосфера Земли разбита серией глубинных разломов на ряд (по различным данным их порядка 10) литосферных плит, которые перемещаются относительно друг друга. Плиты раздвигаются в стороны со скоростью нескольких сантиметров в год от океанических разломов. По ним из глубинных частей мантии поднимается расплавленный материал (магма) и, остывая у поверхности, нара-
9
Рис. 2
Схема строения земной коры и мантии (по В.П.Гаврилову). 1 - осадочный слой, 2 - гранитный слой, 3 - базальтовый слой, 4 - верхняя мантия.
Рис. 3
Внутренний “механизм" движения литосферных плит (по В.П.Гаврилову).
10
щивает океаническое дно. Такой процесс называется спредингом. Движется как бы подземный конвейер. И там, где океаническая литосферная плита сталкивается с континентальной, океаническая уходит под нее в мантию. Наклонная плоскость, по которой она движется называемой зоной субдукции (рис. 3). Вдоль нее обычно повышается тектоническая активность, вулканизм и сейсмичность. Все эти движения объединяются термином “те кто ника плит”.
Существуют два типа земной коры: континентальный и океаничес кий. В океанической коре полностью отсутствует средний (“гранитный”) слой.
Крупнейшими тектоническими структурами земной коры являются континенты (материки) и океанические впадины. Кора материков, как указано выше, состоит из трех слоев. Осадочный слой сложен на больших площадях горизонтальными или слабо наклонными пластами горных пород, занимающими обычно равнинные территории Земли. Такие территории называются платформами. Более ограниченные по площади горные системы, где осадочные породы смяты в складки, называются складчатыми поясами.
В основании осадочного слоя (горизонтального, наклонного и складчатого) залегает “гранитный” слой, интенсивно смятый и являющийся фундаментом платформ и горных систем. Породы фундамента нередко выходят на дневную поверхность. Такие участки платформ называются щитами (например, Балтийский, Канадский и др.).
Области, в пределах которых фундамент залегает на некоторой глубине от дневной поверхности и перекрыт осадочными породами, называются плитами. Например, Ленинградская область расположена на границе Балтийского щита и Русской плиты. Территория последней простирается южнее Финского залива, Ладожского и Онежского озер.
В пределах плит имеются крупные пологие тектонические структуры: выпуклые - антеклизы и вогнутые - синеклизы. Тело платформ обычно рассечено в разных направлениях глубинными разломами. Иногда такие разломы ограничивают линейно вытянутые впадины, представляющие зоны повышенной подвижности, называемые авлакогенами. Авлакогены это узкие вытянутые впадины внутри платформ, связанные с глубинными разломами фундамента.
Третий слой континентальной коры - “базальтовый” залегает на глубине 15-30 км и пока для наблюдения не доступен.
Океаническая кора имеет 2-х ярусное строение. Обычно слабо сцементированные или рыхлые осадки подстилаются базальтовым слоем. Породы характеризуются субгоризонтальным залеганием. В зонах субдукции, где океаническая кора “подныривает” под континентальную, рыхлые донные отложения как бы соскабливаются и сминаются в складки.
11
МИНЕРАЛЫ, ГОРНЫЕ ПОРОДЫ, ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
Минералы- природные химические соединения или самородные элементы, возникающие в разнообразных физико-химических обстановках, происходящих в земной коре. Большинство минералов твердые (кварц, полевой шпат и др.), но есть жидкие (ртуть, вода, нефть) и газообразные (углекислота, сероводород и др.). В природе насчитываются около 2800 минералов, но широко распространены не более 50. Главными из них являются полевые шпаты, кварц, пироксены, амфиболы, слюды и глинистые минералы.
Естественные ассоциации минералов образуют горные породы. По условиям образования горные породы делятся на осадочные, магматические и метаморфические.
Осадочные породы характерны для поверхностной части земной коры. Они образуются в воде и на суше в результате разрушения и переотложения горных пород, химического и механического выпадения осадков из воды, жизнедеятельности организмов или действия всех процессов одновременно. Среди осадочных пород различают обломочные (валуны, галечники, гравий, пески, глины, конгломераты, брекчии и др.), образованные при переносе и переотложении продуктов разрушения различных горных пород, хемогенные (известняки, доломиты, известковые туфы, мергели, яшмы, опоки, каменные соли, бокситы и др.), возникшие путем осаждения частиц на дне водоема в результате химических и биохимических процессов и органогенные (известняки, диатомиты, трепелы, фосфориты, горючие сланцы, торфа, бурые угли, сапропели и др.), сформированные за счет скелетных частиц или продуктов жизнедеятельности организмов. Осадочные породы имеют важное хозяйственное значение, так как являются источником разнообразных полезных ископаемых. В частности, в Ленинградской области с осадочными породами связаны месторождения бокситов, фосфоритов, горючих сланцев, торфов, сапропелей, карбонатных пород, глин, песков строительных, песчано-гравийных материалов и др.
Магматические породы образуются при внедрении и затвердении магмы на разной глубине в земной коре или на ее поверхности. Если магма застыла на глубине, то образуются глубинные или интрузивные магматические породы, а если на поверхности - эффузивные или вулканические. По содержанию кремнезема магматические породы делятся на кислые (содержание SiO_ 75-65%), средние (65-52%), щелочные (65-52%), основные (около 52-40%) и ультраосновные (менее 40%).
Типичными кислыми породами являются граниты и близкие к ним по составу гранито-гнейсы, гранодиориты. Граниты состоят из кварца 30-35%, полевых шпатов 45-60% и цветных минералов (биотит, реже мусковит, амфибол, пироксен) - до 10%.
12
Граниты широко распространены в северной части Карельского перешейка, где слагают более 10 интрузий, самой крупной из которых является Выборгская. Высокая прочность и декоративность обуславливают широкое применение гранитов в строительном деле. Некоторые разновидности гранитов дают очень крупные блоки. Достаточно упомянуть такие сооружения, как Александровская колонна на Дворцовой площади, постамент под памятник Петру I “Медный всадник”, колоннады Исаакиевского собора, изготовленные из единых монолитов.
Средние породы представлены диоритами, основные - базальтами, диабазами, габбро, ультраосновные - пироксенитами, перидотитами, дунитами.
Метаморфические породы - общее название горных пород, возникших за счет преобразования осадочных и магматических пород в условиях высокой температуры, давления, действия химически активных веществ. Наиболее типичными метаморфическими породами являются гнейсы, кристаллические сланцы, кварциты, мраморы, зеленые сланцы, филлиты, роговики и др.
Полезные ископаемые - это природные минеральные образования. которые могут быть использованы промышленностью или из которых можно извлечь металлы и минералы для хозяйственного применения. Полезные ископаемые могут находиться в твердом, жидком или газообразном состояниях.
Минеральные образования с содержанием полезных компонентов в количестве, обеспечивающем целесообразность их извлечения при современном состоянии экономики и техники называют рудами.
Полезные ископаемые принято разделять на следующие группы:
- металлические (или рудные);
- неметаллические (нерудные);
- горючие;
- вода.
Понятия “полезные ископаемые” и “руда” не являются постоянными. В зависимости от потребностей хозяйства, развития техники добычи и переработки минеральных веществ, возникновения новых отраслей промышленности круг полезных ископаемых расширяется.
Совокупность запасов полезных ископаемых, пригодных для использования в различных отраслях хозяйства, получили название минеральных ресурсов. Минеральные ресурсы относятся к невосполнимым природным богатствам и составляют главное достояние общества.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ЛЕТОИСЧИСЛЕНИЕ
Геологические исследования всегда начинаются с изучения горных пород и установления их возраста. Относительный возраст осадочных об
IS
разований устанавливается главным образом на основе палеонтологических методов, базирующихся на изучении остатков ископаемых растений и животных. Развитие палеонтологических методов привело к созданию стратиграфических эталонов, называемых стратиграфическими шкалами. Стратиграфическая шкала является графическим отображением последовательности напластования осадочных пород в пределах того или иного участка земной коры. На второй (1881 г) и восьмой (1890 г.) сессиях Международного Геологического конгресса была разработана единая для всей Земли стратиграфическая шкала, которая в последующие годы много раз уточнялась и детализировалась.
До недавнего времени основными крупными комплексами горных пород являлись группы, образовавшиеся в течение геологических эр. Земная кора делилась на пять групп, а в геохронологической шкале им соответствовало пять эр: архейская, протерозойская, палеозойская, мезозойская и кайнозойская. Эры отражают представления о состоянии органического мира. Так, архейская эра переводится как эра древнейшей жизни, протерозойская - первичной жизни, палеозойская - древней жизни, мезозойская - средней жизни и кайнозойская - новой жизни. В последние годы иерархия общих стратонов докембрия была изменена. Решением Межведомственного стратиграфического комитета от 30 января 1991 года архей и протерозой получили ранг акротем, сформированных в течении акронов (табл. 1). Акротемы делятся на эонотемы, образованные в течение эона. Эонотемы состоят из эратем, временными аналогами которых являются эры. Эратемы подразделяются на системы, образовавшиеся в течение периодов, системы - на отделы, которым по времени соответствуют эпохи. Отделы состоят из ярусов и зон, временными интервалами которых, соответственно, являются век и фаза.
К сожалению, палеонтологические методы могут быть применены лишь в случае, если отложения имеют органические остатки, для “немых пород” (магматических, метаморфических и многих осадочных) они не приемлемы.
В начале XX века геологи получили новые методы определения возраста горных пород, основанные на изучении процессов самопроизвольного радиоактивного распада атомов некоторых элементов, в частности, урана, тория, калия, рубидия, углерода и некоторых других элементов. В зависимости от конечных продуктов распада различают свинцовый, гелиевый, аргоновый, стронциевый, радиоуглеродный и др.
Применение методов абсолютной геохронологии дало возможность установить продолжительность акронов эонов, эр, периодов и более коротких временных интервалов. Наибольшую длительность имеют архейский и протерозойский акроны - до 2 миллиардов. Палеозойская эра длилась более 320 миллионов лет, мезозойская - более 80, кайнозойская, которая еще не закончилась, около 65 миллионов лет. Продолжительность перио
14
да 80-22 млн. лет, эпохи - 40-12 млн. лет, века 9-3 млн. лет, фазы 1,5-0,7 млн. лет.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Земная поверхность только на первый взгляд кажется неподвижной и застывшей. На самом деле лик Земли непрерывно меняется под воздействием различных геологических процессов. Преобладающее большинство из них отличается длительностью и масштабностью. Они растягиваются на сотни тысяч и миллионов лет и в течение одной человеческой жизни, которая по сравнению с ними кажется мгновением, недоступны для наблюдения. Поэтому сулить о геологических процессах в большинстве случаев можно лишь по результатам их воздействия на горные породы и формы земной поверхности.
Все многообразие геологических процессов разделяется на две группы: эндогенные, возникающие благодаря действию сил внутри планеты, иэкзогенные, происходящие на земной поверхности.
Эндогенные (внутренние) процессы проявляются в перемещениях блоков земной коры относительно друг друга, магматизме и метаморфизме - изменении горных пород под воздействием высоких температур и давления. На поверхности Земли они выражаются горообразованием, землетрясениями, вулканическими извержениями, колебаниями уровня мирового океана и некоторыми другими явлениями.
Перемещения отдельных блоков земной коры относительно друг друга называются тектоническими движениями. Они могут быть колебательными, разрывными и складкообразовательными. Когда колебательные движения охватывают участки Земли в десятки и сотни тысяч квадратных километров, тогда поднятия приводят К образованию крупных континентальных сводов, а опускание - к образованию впадин.
Результатом складчатых движений является формирование складок -необратимых изгибов пластов горных пород. Складки, обращенные выпуклостью вверх, называют антиклиналями, вогнутостью вниз -си нкл ин а л ям и (рис.4).
Тектонические движения способствуют образованию разрывов и трещин, сопровождающихся нарушениемторизонтального залегания пород. Наиболее часто встречаются движения отдельных блоков земной коры в вертикальном направлении. Блок, опущенный относительно прилегающих к нему пластов горных пород и ограниченный с двух сторон разломами, называется грабеном, а приподнятый - горстом (рис.5). Примерами грабенов на северо-западе* являются впадины Ладожского и Онежского озер, горстов - Онежско-Ладожский и Карельский перешейки.
Особый вид кратковременных колебаний земной коры - землетря-
15
ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ ШКАЛА ИСТОРИИ ЗЕМЛИ
Таблица 1
Геохронологические подразделения Продал-житель-ность, млн. лет Возраст нижней границы, млн.лет Эпохи складчатости и горообразования Развитие органического мира
Акрон Эон Эра Период
Кайнозойская - KZ Чствертичный-Q 1,6 1,6 АлышЙСКаЯ Киммерийская Герцинская Появление и развитие человека, расцвет рыб, млекопитающих и птиц
Неогеновый-N 23 24,6 Расцвет приматов, развитие хоботных и хищных животных
Палеогеновый-Р 40,4 65 Развитие птиц и пресмыкающихся, появление китов, тюленей, дельфинов
Мезозойская - MZ 1 Меловой-К 79 144 Появление хищных ящеров
Юрский-J 69 213 Господство динозавров, появление летающих ящеров и птиц
Триасовый-Т 35 248 Появление динозавров и млекопитающих
Пермский-Р 38 286 Расцвет звероподобных пресмыкающихся и акул
Каменноугольный-С 74 360 Появление рептилий, увеличение плауновых и папоротниковых лесов
е рз & Пнеозойская - PZ Девонский-D 48 408 Каледонская Байкальская Саамская Появление лесов, выход позвоночных на сушу, двоякодышащие и кистеперые рыбы
Силурийский-S 30 438 Развитие псилофитовых растений, появление первых хрящевых рыб
Ордовикский-О 67 505 Выход на сушу растений - псило-фитов, расцвет брахиопод и головоногих моллюсков
Кембрийский-€ 65 570 Появление беспозвоночных с твердым скелетом (трилобиты, брахиоподы, гастроподы)
Прггероэой-PR Поздний про[ероэой - PR2 Венд-V 80 650 Первые кишечнополостные
Рифей - R Поздний рифей 1000±50 Простейшие водоросли
Средний рифей 1350±50
Ранний рифей 1650±50
Ранний протерозой - PR1 Карелии 2500±50 Клетки, строматолиты
Архей - AR Поздний архей ar2 3150±50 Безжизненная пустыня
Ранний архей ARt
с е н и я . Они обусловлены скачкообразным освобождением энергии в глубинах Земли. Такое освобождение энергии часто бывает связано с тектоническими движениями при внезапной разрядке напряженности в земной коре или мантии. Землетрясения могуг быть вызваны также вулканическими извержениями при быстром и резком поступлении магмы, паров и газов из глубины или при взрывах газов, крупными обвалами на поверхности или в подземных полостях.
Процесс образования и перемещения магматических расплаве» из глубины в верхние горизонты Земли или на ее поверхность называетсям а г -матизмом. Различают глубинный (интрузивный) и поверхностный (эффузивный) магматизм.
Расплавленная лава, застывая в недрах, образует магматические тела -интрузии. Формы их очень разнообразны. Наиболее распространенными телами глубинных интрузий являются батолиты и штоки. Часть магмы поступает в толщу земной коры по трещинам, образуя разнообразные по форме тела: ла кко л и ты, лополиты, факолиты, силлы, дайки и жилы (рис.6).
Магма, вышедшая на поверхность, называется лавой, а явление, обусловившее извержение лавы - эффузивным магматизмом или вулканизмом (вулкан у древних римлян - бог кузнечного дела, огня и металла). При вулканизме помимо жидких продуктов на поверхность выбрасываются газообразные и твердые продукты извержения.
Экзогенные (внешние) процессы обусловлены проявлением выветривания, деятельностью поверхностных, подземных и атмосферных вод, ветра, льда, снега, озер, морей, океанов, животных и растительных организмов, а также человека. Действия этих факторов в течение длительных отрезков времени, исчисляемых сотнями тысяч и миллионов лет, приводят к значительным изменениям облика земной поверхности.
Под выветриванием понимают совокупность процессов физического и химического разрушения горных пород на месте их залегания. Физическое выветривание обусловлено главным образом сменой су-
антиклиналь
Рис. 4
Формы складчатых движений.
синклиналь
18
Формы разрывных тектонических движений.
точной и сезонной температур и влажности. Минералы в горной породе при нагревании расширяются, при охлаждении сжимаются, поэтому сцепление между ними ослабевает и тем больше, чем крупнее зерна и существенней различия в составе. Химическое выветривание протекает под действием циркулирующей воды в верхней части земной коры. Наиболее активно химические процессы протекают в условиях жаркого и влажного климата.
Верхняя часть литосферы, сложенная продуктами выветривания, называется корой выветривания.С корами выветривания связаны разнообразные полезные ископаемые: бокситы, огнеупорные глины, руды железа и марганца, россыпи драгоценных камней и благородных металлов, минеральные краски, кварцевые пески и др.
Большую геологическую работу производит ветер. Кто был на побережье Финского залива, тот видел дюны высотой до нескольких десятков метров, образованные в результате переноса ветром песка. Ветер разрушает горные породы вследствие выдувания слагающих их минералов. Эоловые отложения в ряде мест содержат промышленные концентрации ценных минералов.
Текучие воды за длительный период могут уничтожить самые высокие горные хребты и вынести в моря продукты их разрушения. Все реки земного шара за год переносят в моря и океаны в растворенном или взвешенном состоянии 17,6 миллиардов тонн вещества, полученного за счет разрушения суши. С речными отложениями связаны россыпные месторождения золота, алмазов, редких металлов, строительных песков и других полезных ископаемых.
Большое значение в геологических процессах верхних частей литосферы играют подземные воды. Их роль проявляется в растворении
19
Рис. 6
Формы глубинных магматических тел. 1 - батолит, 2 - шток, 3 - лакколит, 4 -лополит, 5 - факолит, 6 - силл, 7 - дайка, 8 - жила.
пород, гидратации, гидролизе и переносе материала, что приводит к суффозии, карстообразованию, возникновению обвалов, оползней, просадок, а также образованию специфических отложений - охр, натеков солей, плывунов.
Геологическая работа озер, морей и океанов проявляется в разрушительной и накопительной деятельности воды. В результате этого возникают волноприбойные ниши, береговые уступы или клиффы, абразионные террасы, а также косы, бары, прибрежные отмели, аккумулятивные террасы. Морские волны за тысячелетия могут разрушить большие участки берегов. Сносимый в моря и океаны реками, льдами, ветром материал накапливается на их дне, образуя за геологическое время толши в сотни и тысячи метров.
В морях и озерах образуются многие важные для хозяйственной деятельности полезные ископаемые, такие как залежи солей, железа, марганца, фосфоритов, россыпей титана, алмаза, золота, платины, олова, янтаря, строительных песков, сапропеля.
Многогранна и разнообразна геологическая работа льда. Большая разрушительная деятельность производится речным, озерным и морским льдом, льдами горных и покровных ледников. Многочисленные данные о разрушительной силе плавучего льда собраны в книге выдающегося гео-логаВ.И.Мушкетова “Физическая геология”,изданной еще» годуй затем многократно переиздававшейся.
20
Особенно много каменного материала переносится плавучими льдами в арктических морях. По данным А.П.Лисицына 1 м3 плавучего льда может переносить до 300 кг минеральных обломков. Например, в бассейне Фокс Канадского архипелага ежегодно плавучий лед переносит от 4 до 8 миллионов тонн валунов, гравия, песка.
Имеются многочисленные примеры переноса валунов и в Балтийском море. Приведем лишь один. В 1807 году возле Копенгагена затонул английский военный корабль. Спустя тридцать семь лет на него был спущен водолаз, который нашел, что все судно было завалено гранитными камнями размером до 0,2 м3. Много обломочного материала переносится донным льдом. Датский профессор Форггаммер еще в прошлом столетии показал, что в проливах, образующих вход в Балтийское море, формируется много “нижнего льда. т.е. льда на дне моря”. Причину образования подобного льда профессор видел в соприкосновении морской воды с холодными донными камнями. Он писал: “Весной донный лед поднимается на поверхность нагруженный песком, камнями и водорослями. Во время бури эти льды с вмерзшими валунами прибиваются к берегу и здесь наваливаются один на другой, образуя массу нередко в 50 футов вышиною”.
. Со школьной скамьи известно, что в четвертичный период на наши северные районы наползали ледники из Скандинавии. Они приносили много каменного материала, который после стаивания льда проектировался на поверхность, образуя своеобразный холмисто-моренный, озо-вый и камовый рельеф.
Кроме того, ледники при своем движении сдирали местами доледниковые отложения, оставляя царапины на выступах коренных пород, формируя специфический рельеф - “бараньи лбы” и “курчавые скалы”. Заинтересованный читатель о деятельности покровных четвертичных ледников может прочесть в книгах А. П. Кропоткина, И.И.Краснова, К.К.Маркова, И.П.Герасимова, Н.И.Апухтинаидр.
Однако не все специалисты согласны с ледниковым происхождением многих форм рельефа. Профессор Петербургского горного института Н.Г.Чочиа, развивая дрифтовую теорию Ч Лайеля, считает; что территория Ленинградской области не покрывалась скандинавскими ледниками, а аккумулятивные формы рельефа, приписываемые леднику, вызваны деятельностью моря и плавучих льдов. И.И.Киселев на основе анализа имеющихся данных сделал вывод о том, что покровные ледники продвигались по суше лишь до южной части Карельского перешейка, а далее на юг распространялись по акватории мелководного моря, омывающего с юга Балтийский шит.
Существенное значение в преобразовании рельефа северных районов играют криогенные процессы, в частности, сугочные и сезонные промерзания грунтов. Под действием промерзания и оттаивания разрушаются крупные горные массивы, на поверхность выталкиваются много
21
валунов, галек, деформируются крупные инженерно-технические сооружения и дороги. Многие садоводы сталкиваются с распространенным явлением, когда их садовые домики при неправильном устройстве фундаментов “ходят” при замерзании и оттаивании почвы.
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЗЕМНЫХ НЕДР
Геологи, изучая земную кору, опираются на основные положения физики, химии, биологии и других естественных наук. Вместе с тем, приемы исследований в геологии отличаются от методов этих наук прежде всего тем, что в геологии практически отсутствуют возможности постановки эксперимента. Еще Леонардо да Винчи писал, что “природа полна бесчисленных причин, которые никогда не были в опыте”. Лищь отдельные вопросы деятельности воды, ветра, условий формирования соляных куполов и глыбовых структур, поведения горных пород в условиях высоких температур, выращивания минералов, скорости прохождения сейсмических волн могут изучаться лабораторным путем.
Какие же существуют методы изучения земной коры? Прежде всего это геологические, геофизические, геохимические, инженерно-геологические, гидрогеологические.
Геологические методы основаны на изучении горных пород по естественным обнажениям, выходящим на дневную поверхность и искусственным, вскрытым с помощью горных выработок и буровых скважин. При этом используются данные петрографии, минералогии, палеонтологии. Для определения состава горных пород отбираются пробы на различные виды исследований (химический, минералогический, спектрометрический и другие). Наиболее распространенными видами работ при геологическом методе являются наземные пешие маршруты, дешифрирование аэро- и космоснимков, бурение скважин, проходка шурфов, канав и опробование.
Геологическими методами можно изучить лишь самые верхние части земной коры. Для получения данных о глубоких горизонтах литосферы используются различные геофизические методы: грави-, магнито-, радио-, сейсморазведочные.
Гравиразведочный метод основан на изучении изменений силы тяжести различных участков земной коры, фиксируемых специальными приборами. Магниторазведка решает геологические задачи путем изучения распределения магнитных сил в земной коре и на ее поверхности. Определение размеров, формы и положения разномагнитных геологических тел и структур производится в результате анализа напряженности магнитного поля.
Электроразведочные методы используют различия электропроводности горных пород и руд. Они применяются как для решения структурногеологических, так и поисково-разведочных задач.
22
Радиометрические методы применяются, в основном, для оконтуривания пород, содержащих радиоактивные элементы.
Сейсмические исследования основаны на изучении скорости прохождения упругих волн в различных слоях горных пород, возбуждаемых обычно с помощью взрыва. Упругие волны, проходя сквозь толщу пород отличающихся плотностью, частично отражаются, как от экрана, от контактов двух неоднородных сред и возвращаются на поверхность, где улавливаются специальными приборами.
Геохимические методы основаны на изучении пространственного распределения химических элементов в различных средах Земли (вода, почва, донные осадки, растения и т.д.) и горных породах.
Участки, предназначенные для строительства, изучаются методами инженерной геологии. При этом определяются физико-механические свойства грунтов, изучаются геологические процессы, определяющие условия возведения различных сооружений. Недооценка или игнорирование инженерно-геологических исследований и методов изучения грунтов приводит часто к катастрофическим последствиям. Особенно это касается подземных сооружений в крупных городах.
В земных недрах на разной глубине имеется пресная и минеральная воды. Изучение их состава, происхождения, условий извлечения и применения производится гидрогеологическими методами. Они заключаются в проходке скважин или колодцев, водных откачках, отборе проб воды и последующего ее исследования (изучение сухого остатка, бактериологический, химический и другие анализы).
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
Одним из главных и основойслагающих продукте в труда геологов является геологическая карта. Она отражает геологическое строение территории и представляет уменьшенную в определенном масштабе горизонтальную проекцию выходов горных пород на поверхность или под покров четвертичных отложений. Масштаб карты - это отношение длины линии на карте к длине горизонтальной проекции соответствующей ей линии на местности. Используются в основном два вида масштаба - численный и линейный. Численный масштаб - это дробь, числитель которой равен единице, а знаменатель - число, показывающее во сколько раз уменьшены изображения на карте. Линейный масштаб - это график численного масштаба.
Полнота и точность геологической карты зависит от ее масштаба, который определяется детальностью геологических исследований. Чемкруп-нее масштаб карты, тем более достоверно отражены на ней элементы геологического строения территории.
На геологической карте условными знаками (краской, штриховкой,
23
буквенными индексами) обычно показывается распространение горных пород, линиями разного характера обозначаются геологические границы пород, разрывные нарушения.
Геологические карты в зависимости от масштаба можно подразделить на:
- обзорные, масштаб от 1:10000000 до 1:1000000;
- региональные -1:1000000 - 1:100000;
- детальные - 1:100000 - 1:50000;
- специальные карты более крупных масштабов.
К рангу государственных геологических карт относятся карты масштабов 1:200000 - 1:1000000.
При составлении геологических карт различные горные породы, их возраст и положение в недрах отражаются различными цветами, индексами и знаками.
Геологическая карта может многое рассказать геологу о составе и возрасте горных пород, о тектонических процессах и природной обстановке того или иного этапа геологической истории, эндо- и экзогенных явлениях, полезных ископаемых, которые могут быть обнаружены в районе и др. Таким образом, карта является творческим и наиболее наукоемким результатом геологических исследований, отражающим современный уровень знаний о той или иной территории и является путеводной основой для развития поисковых работ по наращиванию минерально-сырьевых ресурсов.
Замечательная особенность геологической карты заключается в том, что благодаря показу на ней возраста горных пород, она позволяет судить о глубинном строении того или иного участка, что находит отражение на геологических разрезах.
Кроме геологических существуют и другие карты геологического содержания: прогнозно-металлогенические, тектонические, гидрогеологические, инженерно-геологические, литолого-фациальные, палеогеографические и др.
В современных условиях геологические карты приобретают многоцелевое назначение. Они должны использоваться не только для изучения геологического строения и прогнозирования полезных ископаемых, но находить применение в строительстве, выборе мест захоронения бытовых и промышленных отходов, в сельском хозяйстве, туризме, при планировании природоохранных и экологических мероприятий. К настоящему времени геологическая карта масштаба 1:200000 имеется на всю территорию Ленинградской области, карты более крупных масштабов (1:50000 и крупнее) составлены приблизительно на 40% ее площади. Однако геолого-съемочные работы были проведены в 50-60-х годах, поэтому карты, в основном, не отвечают современным требованиям и нуждаются в пересоставлении, особенно для горнорудных районов области.
24
"... за необходимость почитаю описать кратко... самую земную наружность, ибо она есть часть нижних и по много от них заимствует ”
М. В. Ломоносов
ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ РЕЛЬЕФА ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Ленинградская область занимает площадь 85308 кв.км и располагается в таежной ландшафтной зоне. Ее территория представляет собой пологохолмистую равнину, в современном рельефе которой отражены особенности геологического и тектонического строения, состава горных пород и результаты многих эндогенных и экзогенных процессов далекого прошлого и настоящего времени.
Своеобразна северная часть Карельского перешейка, расположенного на южной оконечности Балтийского щита. Здесь сформирован грядово-холмистый рельеф. На скальных выступах можно наблюдать ледниковые царапины и борозды. Поверхность кристаллического фундамента осложнена древней долиной реки Вуоксы, которая частично совпадает с контактом докембрийских гнейсов и 1ранитоврапакиви Выборгского массива.
В средней и южной частях Карельского перешейка ледник оставил после себя моренные холмы, камы и озы, перемежающиеся с глубокими котловинами и лошинами. придающие этому уголку Ленинградской области особенно привлекательный вид. У каждого, кто побывал, например, в Кавголово, Токсово, Колтушах остаются неизгладимые впечатления от этих мест.
Большая часть территории области расположена в пределах северо
25
западной окраины Русской плиты. Кристаллические породы фундамента перекрыты здесь субгоризонтально залегающими осадочными образованиями рифея, венда палеозоя и кайнозоя. В общем виде поверхность представляет собой ступенчатую равнину куэстового типа.
Наиболее низкой ступенью является Предглинтовая низменность, поверхность которой сложена морскими послеледниковыми отложениями. Ее цоколь, погруженный на глубину до минус 50 м (в Приневской впадине), состоит из пород венда и кембрия. Дочетвертичная поверхность Пред-глинтовой низменности изрезана древними долинами. Абсолютные отметки дна некоторых из них располагаются на 100 м ниже уровня моря. Древние долины имеются в пределах Санкт-Петербурга. Они заполнены обводненными песками (плывунами) и представляют значительную трудность для прокладки туннелей метрополитена. Одну из таких долин пересекает Московско-Выборгская линия между станциями “Лесная” и “Площадь Мужества”.
С юга Предглинтовую низменность ограничивает Балтийско-Ладожский уступ - глинт, прослеживающийся от реки Нарвы на западе до реки Сясь на востоке. Этот уступ сложен устойчивыми карбонатными породами ордовика. Южнее глинта расположено Ордовикское плато, западная повышенная часть которого носит название Ижорской возвышенности (высота до 168 м), а восточная - Путиловского плато. Поверхность Ижорской возвышенности и Путиловского плато осложнена многочисленными карстовыми воронками и небольшими ложбинами.
Южнее Ордовикского плато располагается равнинная поверхность главного девонского поля, наклоненная в целом в сторону долины реки Волхов и котловины озера Ильмень. В междуречье Луги и Плюссы девонская поверхность рассечена густой сетью древних долин, образованных в неотектонический этап (неоген) вследствие подъема территории и усиления эрозии (рис. 7). Эти древние долины далеко не всегда совпадают с современными.
Восточную часть области занимает северная оконечность Валдайско-Онежской возвышенности (Тихвинская гряда и Вепсовская возвышенность), которая ограничена с запада Карбоновым уступом. Здесь также развиты древние погребенные и полупогребенные долины и ложбины стока.
Заметную роль в формировании рельефа играли древние ледники, наползавшие из Скандинавии на территорию Ленинградской области. Участки холмисто-моренного рельефа можно наблюдать в южной части Лужского района, на Ижорской возвышенности, но особенно широко формы ледниковой аккумуляции распространены в восточной части области - в Лодейнопольском, Подпорожском и Бокситогорском районах.
При отступании ледника талые воды переносили большое количество песчано-галечного материала, который откладывался перед его краем, об-
26
Рис. 7
Схема древних долин.
1 - древние долины,
2 - изолинии дочетвертичной поверхности (в метрах).
27
разовывая песчано-гравийно-галечно-валунные шлейфы, назывемые зандрами. Часть обломочного материала откладывалась в ледниковых туннелях и трещинах, после стаивания льда на поверхности образовывались валообразные гряды - озы. Большинство месторождений песчано-гравийного материала в Ленинградской области связаны с формами водно-ледниковой аккумуляции.
Перед краем ледника в позднеледниковое время существовали под-пруженные озера, в которых отлагался песчано-глинистый материал (ленточные глины). Теперь - это озерно-ледниковые равнины, сложенные, в основном, ленточными глинами и песками. С ними связаны месторождения легкоплавких глин и строительных песков. В период абляции ледниковые озера существовали на леднике и в его теле, где могли накапливаться минеральные осадки. После стаивания льда образовывались беспорядочно расположенные холмы - камы, сложенные большей частью песчаным материалом. Классическим примером камов являются песчаные холмы в Кавголово, Токсово, Колтушах.
В прибрежной зоне Финского залива рельеф обусловлен колебаниями уровня Балтийского моря. В Приневской впадине отчетливо выражено несколько уровней послеледниковых морских бассейнов. Например, на территории Санкт-Петербурга проявлены три аккумулятивные террасы литоринового моря. Уступ первой наблюдается в южной части города вдоль Петергофского шоссе. Ее поверхность затопляется при наводнениях. В эту террасу врезана дельта Невы. Вторая литориновая терраса обрамляет первую. На правобережье Невы - это район Малой и Большой Охты, на левобережье по ней проложен Суворовский проспект. Третья терраса в черте города располагается южнее улицы Салова и к северу от шоссе Революции.
28
ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СИСТЕМА
Q
НЕОГЕНОВАЯ СИСТЕМА
n2 Плиоцен
МЕЛОВАЯ СИСТЕМА
К?
Верхний отдел
Кт Нижний отдел
ЮРСКАЯ СИСТЕМА
J3 Верхний отдел
Средний и веохний отделы
ТРИАСОВАЯ СИСТЕМА
J2+3
Нижний отдел
ПЕРМСКАЯ СИСТЕМА
Р2 Верхний отдел
Р1 Нижний отдел
КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА
С3 Верхний отдел
С2 Средний отдел
Ст Нижний отдел
Оз Верхний отдел
d2 Средний отдел
СИЛУРИЙСКАЯ СИСТЕМА
СО
1
|^AR PR
2
3
4
I?™'
«pr;
AR-PR
6
9
10
AR-PR 11
-AR- I >2
5
? AR } 14
7
15
8
16
Геологическая схема докембрийского кристаллического фундамента (поД.И.Гарбарусупрощениями).
1 -4 - рифей: 1 - песчаники красноцветные, 2- песчаники, гравелиты, конгломераты, 3 - основные вулканиты, 4- алевролиты, аргиллиты, песчаники; 5-8 - нижний протерозой: 5 - красно- и пестроцветные кварциты, песчаники, гравелиты, 6 диабазы, габбро-диабазы, 7 - граниты, гранодиориты, 8 - гнейсы, плагиосланцы, амфиболиты; 9-11- нерасчлененные археи-протерозойские образования: 9 - гра-нитоиды, 10-гнейсы, мигматиты, 11 - основные породы; 12-14-архейские образования: 12-гнейсы, 13- мигматиты, 14 - кристаллические сланцы; 15-дайки; 16-разрывныенарушения.
Фонарь науки необходим, чтобы осветить глубины недр земных и увидеть в темноте громадные минеральные богатства.
Д.И.Менделеев
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ НЕДР ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
СТРАТИГРАФИЯ
Как известно, полезные ископаемые в земной коре связаны своим происхождением с теми или иными горными породами. Поэтому, чтобы вести правильно поиски новых месторождений, геологи должны знать строение земных недр.
Своеобразие геологического строения недр Ленинградской области обусловлено ее расположением в зоне сочленения Балтийского щита, сложенного дислоцированными и в разной степени метаморфизованными докембрийскими образованиями, и Русской плиты, образованной более молодыми осадочными породами (рис. I на цветной вкладке).
АРХЕЙСКАЯ АКРОТЕМА (возраст более 2500 миллионов лет)
Самые древние, архейские, породы выходят на дневную поверхность в северной части Карельского перешейка в Выборгском и Приозерском районах. Они представлены различными гнейсами, кристаллическими сланцами, которые составляют основной фон геологической карты Приозерского района. Архейские образования прорваны многочисленными интрузиями гранитов, реже диоритов и габбро. Наиболее крупный гранитный массив, Выборгский, расположен в северо-западной части
29
Карельского перешейка. В его пределах разведаны многочисленные месторождения гранитов, пригодных для производства блоков различного назначения, облицовочных плит и высококачественного щебня. Геологическое строение докембрийского фундамента под осадочным чехлом приведено на рис. II на цветной вкладке.
ПРОТЕРОЗОЙСКАЯ АКРОТЕМА (возраст 2500-570 миллионов лет)
На Онежско-Ладожском перешейке в Подпорожском районе на поверхность выходят пестро-красноцветные кварцито-песчаники шокшин-ской свиты нижнего протерозоя. Они являются прекрасным сырьем для производства облицовочных материалов. Здесь же, в северо-восточной части Подпорожского района, встречаются силлы долеритов (диабазов), жилы кислых пород, прослои мигматитов.
Выше по разрезу располагаются гравелиты и конгломераты р и ф е я. Они выходят под четвертичные отложения в юго-восточной части Приозерского района. Южную половину Карельского перешейка, южное побережье Финского залива, бассейн реки Свирь слагают песчаники с прослоями глин, алевролитов, конгломератов котлинского горизонта в е н д а. В котлинских отложениях проложено Петербургское метро. Геологическая карта дочетвертичных образований показана на рис. III на цветной вкладке.
ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА (возраст 570-248 миллионов лет)
В основании палеозойской эратемы залегают отложения кембрийской системы (возраст 570-505 миллионов лет) общей мощностью более 130 м. На поверхность под четвертичные отложения они выходят в пределах довольно узкой полосы в Предглинтовой низменности и прослеживаются от Нарвского залива на западе до нижнего течения реки Свирь на востоке. В кембрии выделяют отложения трех отделов: нижнего, среднего и верхнего.
Нижнюю часть нижнего отдела (ломоносовский горизонт) слагают песчаники, алевролиты и глины общей мощностью до 23 м. Выше располагаются однородные по составу, плотные, часто сланцеватые голубовато- и зеленовато-серые глины лонтоваского горизонта. Глины в той или иной мереалевритистые, тонкослоистые с алевритовыми пленками (присыпками) на плоскостях напластования. Ранее эти отложения назывались горизонтом “синих глин”. Они выходят на поверхность в многочисленных обнажениях в долинах рек Тосны, Саблинки, Славянки, Поповки, Ижоры, прорезающих глинт. Мощность слоя глин достигает 100-120 м. С ними связаны крупные месторождения керамического (кирпично-черепичного) сырья (Красноборское, Чекаловское и др.). Глины пере-
30
Онежские озеро jzilpPR
Чудские озеро
AR-PR
одпорожье,
Ci
e Поле
D2
yPRi
°1
02
Дз °Тихвин
D3
О2
СЛ£ТЕРБУРГ .ОСНОВЫЙ БСр*
iHr.ucenn
c2
8
9
2
3
AR-PR
4
5
6
10
yPRl
ayPRi
11
12
13
'о Кировск
e
vpPR
7
14
РИС. Ill
Геологическая карта дочетвертичных пород (по В.Г.Гаскельбергу и В.С.Коф-ману, 1988 г.).
1-2 - каменноугольная система: 1 - средний отдел, 2 - нижний отдел; 3-4 - девонская система: 3 - верхний отдел, 4 - средний отдел; 5-6 - ордовикская система: 5 - средний отдел, 6 - нижний отдел; 7 - кембрийская система; 8-9 - протерозой: 8 - венд, 9 - рифей; 10 - архей-протерозойские образования; 11-13-интрузии: 11 - гранитов-рапакиви, 12 - трахитоидных и порфировидных гранитов и грано-диоритов, 13 - габбро, габбро-диабазов; 14 - разрывные нарушения;
Чудские озеро
Рис. IV
Карта четвертичных отложений (по И.И. Краснову).
1 - морские отложения, 2 - озерно-речные отложения, 3 - озерные отложения, 4 - болотные отложения, 5 - озерно-ледниковые отложения, 6 - флювиогляциальные отложения, 7 - ледниковые отложения (морена), 8 - обнажения дочетвертичных пород, 9 - озы,
крываются песчаниками, алевролитами, алевролитовыми глинами с глауконитом.
Средний отдел сложен мелкозернистыми полевошпато-кварцевыми косослоистыми песками с линзами кремнистых и карбонатных песчаников мощностью более 30 м. В верхней части располагаются небольшие линзы кварцевых песков, выходящих на поверхность у подножия глинта. До 1940 года белые разности песков добывались в Кингисеппском, Тосненском и Мгинском районах для изготовления оптического стекла, хрусталя и других изделий. Эти небольшие месторождения выработаны, а новые пока не обнаружены.
Верхнекембрийские отложения имеют небольшую мощность (1-5 м) и сложены преимущественно кварцевыми песками и песчаниками с прослойками глины и глинистых алевролитов.
В южном и юго-восточном направлении кембрийские отложения погружаются под образования ордовикской системы (возраст 505-438 миллионов лет).
В составе ордовика тоже выделяются три отдела: нижний, средний и верхний. Нижнеордовикские отложения имеют небольшую мощность и состоят из двух пачек. Нижнюю слагают отложения пакерортского и ле-этского горизонтов. Пакерортский горизонт сложен ободовыми песками и песчаниками и залегающими выше диктионемовыми сланцами. Ободовый песчаник имеет сплошное распространение к югу от глинта. Его мощность в местах выхода на поверхность колеблется от 2-4,5 м (реки Поповка, Славянка, Ижора) до 17-20 м к югу от г.Волхов. Слагающие толщу пески и песчаники содержат обломки и целые створки брахиопод из группы obolus местами промышленных концентраций. В этом слое разведано несколько месторождений фосфоритов, из которых эксплуатируется Кингисеппское.
Верхнюю часть пакерортского горизонта слагают диктионемовые сланцы. Это темно-коричневые, почти черные, плотные аргиллиты и тонкослоистые сланцеватые глины, состоящие на 80-90% из глинистой минеральной части и 10-20% органического вещества. В них встречаются кристаллы и конкреции пирита, крупные конкреции антраконита, мелкие кристаллы гипса. Мощность сланцев непостоянна и колеблется от 0,15-0,25 до 4-5 м.
Верхняя часть нижнего ордовика сложена доломитами и доломитизи-рованными известняками волховского горизонта. Наиболее полно он представлен в обнажениях по реке Волхов, откуда и получил свое название. Волховский горизонт на основании фаунистических остатков и литологических особенностей разделяется на три подгоризонта, издавна получивших названия: “дикари”, “желтяки” и “фризы”.
Нижний подгоризонт - “дикари” - мощностью до 2,4 м представлен толстоплитчатыми массивными, плотными, крепкими известняками и доломитами с характерными шипообразными выступами на нижних плос
31
костях напластования. Они являются прекрасным строительным материалом и разрабатываются на месторождениях Путиловское и Бабино-Сельцо. “Желтяки” залегают выше, их мощность 1-2 м, они менее плотные, более глинистые. Слои “фризов” мощностью 0,7-5 м содержат многочисленные прослои глин и мергелей, трещиноватые, тонкоплитчатые. Используются лишь как бутовый камень и для производства шебня.
Среднеордовикские отложения представлены преимущественно известняками и доломитами с прослоями мергелей. В нижней части встречаются железистые оолиты, в средней (кукрузерский и идаверский горизонты) - промышленные прослои горючих сланцев. Наиболее чистые однородные кристаллические разности доломитов используются промышленностью для получения щебня и извести (месторождения Каменные Борницы, Елизаветинское и др.).
Верхнеордовикские отложения встречаются только на западе Ленинградской области в районе г. Сланцы. Их мощность 14-32 м. Они представлены известняками и доломитами с прослоями глинистых известняков. Чистые разности известняков используются для производства цемента (Сланцевское месторождение известняков), доломитизированные известняки - для производства известняковой муки. На рис.8 показан фрагмент геологического строения юго-западной части Ленинградской области.
В силуре (438-408 миллионов лет) территория области представляла собой сушу, подвергавшуюся интенсивному размыву, поэтому отложений этого периода здесь не сохранилось.
Образования девонской системы (возраст408-360миллионов лет) распространены в южной и юго-восточной части Ленинградской области, занимая более 40% ее площади. На востоке области они погружаются под каменноугольные отложения. Сохранились отложения двух отделов девона - среднего и верхнего.
Средний отдел в своей центральной части (наровский горизонт) представлен мергелями, известняками, доломитами с прослоями песчаников, алевритов и глин. Сверху (пярнусский горизонт) и снизу (старооскольский горизонт) залегают пески и песчаники с прослоями алевритов и глин. Среди песчаников и песков старооскольского горизонта располагаются месторождения кварцевых песков пригодных для производства стекольных и формовочных изделий (Крупели, Лужское, Зачеренье). Отложения старооскольского горизонта перспективны для выявления новых месторождений чистых кварцевых песков. i
Верхнедевонские отложения распространены на большей части восточной половины Ленинградской области. В их составе преобладают песчано-глинистые породы франкского яруса и только узкая полоса юго-восточной приграничной части области сложена карбонатными породами. Последние перспективны для обнаружения месторождений известняков. В толще верхнедевонских отложений разведано два место
32
fl 3
J KM
Рис. 8
Блок-диаграмма юго-западной части Ленинградской области (по Э.Ю.Саммету и др.).
1 - валунные суглинки, 2 - пески и песчано-гравийные отложения, 3 - песчаники с линзами глин, 4 - мергели, 5 - доломиты, 6 - известняки.
рождения глин, пригодных для производства кирпича (Будогощское), гончарных и майоликовых изделий (Савиновщина).
Отложения каменноугольной системы (возраст 360-286 миллионов лет), представленные нижним и средним отделами, занимают восточную окраину Ленинградской области. В нижнем отделе объединены отложения тульского, алексинского, михайловского, веневского, тарусского,»стешевского и протвинского горизонтов визейского и серпуховского ярусов. В песчано-глинистых отложениях тульского горизонта располагаются месторождения бокситов, огнеупорных и тугоплавких глин. Песчано-глинистая толща алексинского горизонта содержит высоко кремнеземистые кварцевые пески пригодные для стекольных и формовочных изделий. Карбонатная толща веневского горизонта, сложенная в верхней части доломитами и известняками, разрабатывается в качестве флюсового сырья (Пикалевское месторождение известняков), а также в производстве цемента, глинозема, известняковой муки. Залегающие выше по разрезу крепкие доломитизированные известняки тарусского и стешевского горизонтов разрабатываются для изготовления щебня и известняковой муки. Протвинский горизонт сложен в основании песчано-глинистой толшей мощностью 1 -10 м, перекрытой карбонатными породами мощностью до 20 м пригодными для производства щебня и строительной извести.
Как видим, отложения почти всех горизонтов нижнего карбона являются или могут являться полезными ископаемыми.
33
В геологическом разрезе Ленинградской области отсутствуют отложения последней системы палеозоя - пермской, а также мезозойские (триас, юра, мел) образования. Они были размыты и снесены за пределы рассматриваемой нами территории.
КАЙНОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА (от 65 миллионов лет до наших дней)
Отложения ранних этапов кайнозойской эры (палеогеновые и ранненеогеновые) в пределах области не сохранились. Верхненеогеновые песчано-глинистые осадки предположительно озерно-речного генезиса вскрыты буровыми скважинами в бассейне реки Оять на глубине более 124 м. Их мощность превышает 25 м.
Отложения заключительного периода кайнозойской эры - четвертичного - практически сплошным чехлом покрывают территорию Ленинградской области (рис. IV на цветной вкладке). В возрастном отношении они подразделяются на ранне- (1600-380 тысяч лет), средне- (380-110 тысяч лет), поздне- (100-12-10 тысяч лет) четвертичные и современные отложения. Отрезок времени от начала четвертичного периода до послеледниковых (10-12 тысяч лет) носит название плейстоцена, а моложе -голоцена.
Мощность четвертичных отложений сильно меняется. Минимальные ее значения 0-3 м преобладают в северной части Карельского перешейка, на Ижорской возвышенности и Путиловском плато, максимальные (до 180 м) - в древних долинах и депрессиях (рпс.9).
Основную часть разреза слагают ледниковые и водно-ледниковые отложения. Ледниковые отложения (морена) представлены несортированной смесью глины, песка, щебня и валунов. Их мощность колеблется в больших пределах и может достигать десятков метров. Геологи насчитывают до 5-ти горизонтов морены (прионежский, днепровский, московский, подпорожский и осташковский).
Водно-ледниковые отложения по условиям образования разделяются на флювиогляциальные (отложения текучих ледниковых вод) и озерноледниковые (отложения приледниковых и внутриледниковых озер).
Флювиогляциальные отложения сложены разнозернистыми песками с включениями разного количества гравия, гальки и валунов, озерно-ледниковые - песками, супесями и глинами характерного ленточного строения. Кроме ледниковых и водно-ледниковых пород на территории области распространены морские отложения, связанные с межледниковой бореальной трансгрессией (микулинский горизонт) и развитием Балтийского моря в поздне-послеледниковье.
Морские межледниковые отложения представлены, в основном, глинами и мелкозернистыми песками. Они встречаются главным образом в Приневской низменности и на южном побережье Финского залива. Их
34
Рис, 9
Карта мощности четвертичных отложений.
Величина мощности в метрах: 1 - (0-10), 2 - (10-30), 3 - (30-50), 4 - (50-100), 5 - более 100.
35
мощность достигает 35-44 м. Морские поздне-послеледниковые отложения встречаются в узкой прибрежной полосе Финского залива на высотах до 20-25 м.
Из континентальных отложений наиболее широко развиты торфяноболотные. Мощность торфа, как правило, равна первым метрам, но может превышать 10 м. Практически во всех озерах области распространен озерный гнилостный ил - сапропель. Это ценное полезное ископаемое пока не находит широкого применения в хозяйстве области. На песчаных побережьях Финского залива и Ладожского озера распространены эоловые отложения. С ними связаны повышенные концентрации некоторых рудных минералов. Молодость речной сети предопределило незначительное развитие аллювия. Лишь в некоторых древних долинах встречаются многометровые слои речных песчано-галечных отложений.
ТЕКТОНИКА
Ленинградская область расположена в зоне сочленения двух крупных тектонических структур Восточно-Европейской платформы: Балтийского щита и Русской плиты (северное крыло Московской синеклизы). Сопряжение этих структур происходит по линии Финский залив - южный берег Ладожского озера - долина реки Свирь. Севернее этой линии на поверхность выходят дислоцированные и в разной степени метаморфизованные докембрийские кристаллические породы, южнее - более молодые, мало измененные почти горизонтально залегающие осадки палеозоя.
Бол ьшая часть территории области имеет трехяруснос строение: сверху располагаются четвертичные отложения разного генезиса с сильно изменчивой мощностью, ниже располагаются осадки Русской плиты, лежащие на складчатом фундаменте.
ФУНДАМЕНТ
Наиболее древними кристаллическими образованиями фундамента являются плагиограниты, слагающие срединные массивы. Они облекаются более молодыми карельскими и сфекофенскими складчатыми системами, состоящими из различных гнейсов. Карельская система складчатости прослеживается из Финляндии через восточную половину акватории Ладожского озера и далее в субмеридиональном направлении через восточную часть Ленинградской области на юг. Сфекофекские образования протягиваются через Карельский перешеек в район Санкт-Петербурга и далее уходят в южном направлении до широты Старой Руссы.
Структурный план кристаллического фундамента представляет собой систему ступенчатых горстов (Заонежский, Онежско-Ладожский, Центральный горст Карельского перешейка) и грабенов (Онежско-Водлиц-кий, Волховский, Пашско-Ладожский), имеющих северо-западное про
36
стирание. Горстам соответствуют выступы в рельефе фундамента, в грабенах его поверхность значительно опушена. Величина вертикального смещения достигает сотен метров. Структурный план фундамента оказал большое влияние на характер строения всего вышележащего осадочного чехла.
ОСАДОЧНЫЙ ПОКРОВ
Крупнейшими структурами осадочного покрова, определяющими его тектонический облик, являются байкальский структурный комплекс, каледонский, герцинский и альпийский структурные ярусы, соответствующие главным циклам орогенеза. Основная тенденция самого продолжительного по времени байкальского структурного комплекса (1 миллиард лет) - общее погружение территории. В его составе выделяются два яруса - нижнебайкальский, сложенный рифейскими терригенными и вулканогенными образованиями, которыми заполнены линейно-вытянутые впадины - авлакогены, и верхнебайкальский, объединяющий вендские и нижнекембрийские образования.
Каледонский структурный ярус охватывает кембрийские, ордовикские, силурийские и среднедевонские осадки. Тектонический режим этого этапа характеризовался циклическим чередованием опусканий и поднятий обширных участков суши.
Герцинский структурный ярус сложен породами верхнего девона, карбона и перми. Тектонический режим был более стабилен. Активно проявляли себя лишь разломы, обрамляющие осевые прогибы Московской синеклизы. Усиление тектонической деятельности вдоль всего юго-восточного обрамления Балтийского щита отмечалось только в завершающую стадию раннегерцинского времени. С этого периода начался последовательный ступенчатый подъем территории с постепенным захватом все более глубоких частей Московской синеклизы. Верхнегерцинский подъярус распространен в восточной части области и ограничен Карбоновым уступом. Основная тектоническая тенденция - погружение в центральных частях Московской синеклизы и блоковые дифференцированные движения по ее периферии. В конце герцинского этапа большую активность приобрели вертикальные тектонические движения, способствовавшие общему подъему территории занятой герцинидами.
Альпийский структурный ярус слагают неоген-четвертичные отложения. Это время формирования крупнейших на северо-западе денудационно-тектонических структур куэстового типа: Балтийско-Ладожского глинта, Карбонового уступа, Ижорской возвышенности и Путиловского плато. В неогене территория испытала подъем не менее чем на 100-150 м и в связи с этим интенсивный врез речной сети. Днища некоторых древних долин, образованных в это время, располагаются ныне ниже уровня океана на 100 и более метров.
37
ТЕКТОНИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ
В осадочном покрове северо-западной окраины Русской плиты отмечаются нарушения в виде небольших складок и разрывов. В пределах Ленинградской области выделены несколько зон таких нарушений: гдовс-кая, котловская, гатчинская, мгинская и др.
Гдовская зона тектонических нарушений проходит вдоль западной границы области от поселка Усть-Нарва до г. Гдова. Она фиксируется вертикальными разрывами слоев с амплитудой сбросов от первых сантиметров до 15-20 м. Наиболее хорошо они проявлены в горизонте горючих сланцев Ленинградского месторождения. К этой зоне возле деревни Мишина Гора в Псковской области приурочены “гдовские дислокации” -образования родственные трубкам взрыва.
Котловская зона нарушений прослежена между поселком Котлы и озером Самро. Она установлена в породах волховского горизонта. Западное ее крыло опущено относительно восточного примерно на 35 м. Обрывы слоев наблюдаются в отложениях на Веймарнском участке Ленинградского месторождения горючих сланцев. Пликативные дислокации отмечаются в районе поселка Котлы. Собственно котловская дислокация проявлена на площади 0,6 кв.км и представляет складку куполовидной формы с амплитудой около 40 м.
Гатчинская зона нарушений расположена по линии Красное Село -Гатчина - станция Батецкая. Далее она прослеживается на юг до Лужской дислокации. Ее протяженность более 115 км. Вблизи г Гатчины структура состоит из трех блоков, ступенчато поднятых относительно друг друга.
Мгинская зона нарушений проходит от г.Приозерска вдоль западного берега Ладожского озера и далее к югу до г Чудово. В Мгинской зоне выявлены разрывы со смещением блоков до 70 м.
Волховская зона нарушения прослеживается от низовий реки Свирь по долине реки Волхов через озеро Ильмень. Смещение по разрывам в этой зоне составляют 20-45 м.
В восточной части области выявлена Восточно-Ладожская зона разрывных нарушений примерно по линии Лодейное Поле - Пикалево.
Каково тектоническое состояние Ленинградской области в настоящее время? Находятся ли отдельные ее части в состоянии покоя или плавных движений?
Существуют несколько способов определения современных вертикальных движений земной коры, которые в общем виде можно объединить в две группьгметодов: геоморфологические и инструментальные. Ге о м о р -фологические методы базируются, в основном, на признаках связанных с положением уровня озера или моря. Например, к признакам опускания относятся: 1) затопление устьевых частей рек и ручьев и превращение их в лиманы; 2) частично или полностью погруженные в воду
38
торфяники; 3) размыв старых береговых валов; 4) размыв берегов наступающим озером или морем; 5) торфяники, засыпающиеся песком или галечником наступающего бассейна. К признакам поднятия берега относятся: 1) повышение гипсометрического уровня береговых валов в направлении от берега; 2) приподнятые на высоту которую в настоящее время не достает прибой, одиночные береговые валы; 3) выравнивание береговой линии путем отшнуровывания заливов и превращения их в прибрежные озерки; 4) заторфованные террасы вокруг озера с клиффами по тыловому шву; 5) широкое развитие пляжей.
Геоморфологические признаки показывают, что северный берег Финского залива поднимается, а южный опускается. Опытный натуралист может заметить, что противоположные берета некоторых даже небольших озер отличаются: на одном берегу широко развиты пляжи, на другом - под топленные торфяники. Это значит, что один берег опускается, а другой - поднимается, т.е. озеро как бы “переливается” в одну сторону вследствие перекоса блока земной коры при его вертикальном движении^
Инструментальными (ге оде зическим и) методами определяют вертикальные движения земной коры относительно уровня океана. Для этого на территории существует сеть геодезических отметок (реперов), которая период ически измеряется. При повторных нивелировках, а их проводят через определенное время, оказывается, что эти отметки переместились вертикально одна относительно другой. Таким образом получают данные об относительных колебаниях суши. Чтобы получить истинные амплитуды движений и их скорости эти значения приводят к единому уровню. Такой уровень (футшток) находится в Кронштадте.
Повторные нивелировки, выполненные производственным предприятием “Севзапаэрогеодезия” показали, что отдельные участки Ленинградской области поднимаются, а другие - опускаются. Поднимается, в частности, севернаячасть Карельского перешейка со скоростью до 1,7 мм в год. Вместе с тем, большая часть области опускается со скоростью 0,1-0,8 мм в год (рис. 10).
Это небольшие значения скорости вертикальных движений земной коры. В1969 г была составлена карта современных движений земной коры Европы, из которой следует, что центр поднятий находится в северной части Ботнического залива. Территория здесь поднимается со скоростью до 9 мм в год. По направлению к югу амплитуды поднятий уменьшаются, однако, могут и тут достигать значительных величин. Так, в районе Стокгольма, где наблюдения ведутся более 200 лет, скорости поднятия в период с 1774 по 1846 год составили в среднем 4,9 мм в год, а в период 1847-1965 годов - 3,8 мм в год, а вот восточное побережье озера Меларан, расположенного в Южной Швеции (примерно на широте Петербурга), поднималось в этот период со скоростью до 7,9 мм в год. Величины вертикальных поднятий земной коры районов более близких к Ленинградс-
39
Рис. 10
Схема современных движений земной коры и землетрясений.
1 - линии повторного нивелирования; 2-3 - уровнемерные пункты и скорости их вертикальных движений в мм/год: 2 - поднятие, 3 - опускание; 4 - ареолы зафиксированных землетрясений силой в 3 балла; 5 - граница смены направления вертикальных движений; 6 - места проявлений землетрясений по историческим данным.
40
кой области (Прибалтика, Карелия, Архангельская область) достигают 4-5 мм в год. Сведения о современных движениях земной коры можно найти в работах Ю.А.Мещерякова, Д.А.Лилиенберга, Н.И.Николаева, Б.И.Кошечкина, Г.Д..Панасенко и др.
СЕЙСМИЧНОСТЬ И ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Ленинградская область расположена в сейсмически спокойном районе. Однако слабые толчки в земных недрах отмечаются и здесь. Сведения о природных явлениях, в том числе землетрясениях, на территории европейской части России обобщены в книге Е.П.Борисенкова и В.М.Пасец-кого “Тысячелетняя летопись необычайных явлений природы”, изданной в 1988 году. Первое зафиксированное землетрясение в Петербурге относится к 17 февраля 1804 года. Оно выразилось в легком колебании почвы. 16 февраля 1881 года подземные толчки отмечались в Ивангороде и Нарве, а в 1904 году в Лужском уезде.
В летописях сохранились данные о землетрясениях на северо-западе Руси в более отдаленные исторические времена. Перечислим основные из них, произошедшие на Новгородской земле: 1088 год - “Земля стукнула”; 5 февраля 1107 года - “тряслася земля перед рассветом ночью”; 2 февраля 1109 года - “потрясеся земля”; 1328 год - “тряслася земля”.
Севернее Ленинградской области - в Финляндии - землетрясения отмечались в 1750, 1751,1819,1882 годах. Многочисленные подземные толчки зафиксированы также в северной части котловин Ладожского и Онежского озер. Заинтересованный читатель может узнать о них подробнее из статьи АП.Журавлева и И.М.Экмана, опубликованной в журнале “Природа” №5 за 1989 год.
Земцетрясения до 7 баллов известны восточнее Ленинградской области. Например, крупные землетрясения произошли в районе Великого Устюга в 1829 году, в Пермской губернии в 1897 году, в южной части республики Коми в 1939 году.
Признаком сейсмической активности зоны, в которой расположена Ленинградская область, считается Осмуссаарскоеземлетрясение, произошедшее в 1976 году. Его магнитуда составляла 4,75 ед., интенсивность в эпицентре (о. Осмусаар) 6-7 баллов.
Наличие в Ленинградской области крупных промышленных сооружений, нефтегазопроводов, ЛЭП, газовых хранилищ и других важных народохозяйственных объектов делает вопросы изучения сейсмичности этого района актуальными. Поэтому создание сейсмического (деформационного) мониторинга на современном техническом уровне является важной задачей для Санкт-Петербурга и Ленинградской области.
41
Видимо, телесные на земле вещи и весь мир не в таком состоянии были сначала от создания, чем сейчас, и в нем происходили великие перемены ”
М.ВЛомоносов
ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
О далеком геологическом прошлом можно только догадываться. Предполагают, что до 3,5 млрдлет на земле существовал очень активный вулканизм с излиянием лав. Земля как бы кипела. Одновременно выделялось большое количество газов, что привело, в конечном счете, к образованию первичной атмосферы.
АРХЕЙСКИЙ АКРОН (4500 - 2500 миллионов лет)
В начале и до середины архея протекали активно процессы магматизма и возникали первые осадочные бассейны. В конце архея были сформированы ядра будущих устойчивых геоструктурных элементов Земли -континентальных платформ.
ПРОТЕРОЗОЙСКИЙ АКРОН (2500 - 570 миллионов лет)
В протерозое выделяются две эры: карелий, рифей и один период -венд. В течение раннекарельской эпохи (2,23 миллиарда лет) был заложен фундамент Восточно-Европейской платформы, в северо-западной части которой располагается Ленинградская область.
42
КАРЕЛИИ
(2500-1650 миллионов лет)
В раннем протерозое продолжалось формирование первичного гранито-гнейсового слоя земной коры, сопровождавшееся интенсивной вулканической и тектонической деятельностью. Закладывались Пашско-Ладожский и Западно-Онежский грабены, в пределах которых происходил бурный вулканизм, на поверхность по трещинам изливались габбро-диа-базы, диабазы, порфириты и другие эффузивные породы.
Научно обоснованная реставрация геологических событий может быть осуществлена начиная с верхнего протерозоя. До этого периода породы кристаллического фундамента прошли длительную историю геологического развития, сопровождавшуюся процессами осадконакопления, метаморфизма и магматизма.
РИФЕЙ (1650 - 650 миллионов лет)
В рифее преобладал жаркий климат. Происходило образование впадин в земной коре и заполнение их по мере углубления терригенным материалом. Завершается формирование Пашско-Ладожского и Крестец-кого грабенов.
ВЕНД (650 - 570 миллионов лет)
Венд - заключительный этап протерозойского акрона, в течение которого усилились тектонические движения. Вследствие прогибания земной коры начала образовываться московская синеклиза. В ее пределах располагался обширный морской бассейн и накапливались терригенные осадки. В начале валдайской эпохи (редкинское время) море наступало с востока и достигало пределов Ленинградской области. Оно было спокойным с застойными лагунами, нормальной (35%©) и слабой (10-15%©) соленостью. Обломочный материал поступал с Балтийского щита, Белорусского и Локковского поднятий. Это период бурного развития органического мира, о чем свидетельствуют аргиллиты, обогащенные органическим веществом. В конце редкинского времени территория испытывала подъем и осушение.
Новое (котлинское) наступление моря было более обширным. Морской бассейн распространялся, как и ранее, с востока и занимал почти всю территорию Ленинградской области, за исключением склонов Балтийского щита (рис. 11). Источники терригенного материала оставались те же - Балтийский щит, Белорусское и Локковское поднятие. Максимум кот-линской трансгрессии запечатлен выдержанной толщей алевритовых глин с органическими остатками (“ламинаритовый” слой), песчаников с прослоями глин, алевритов. В конце котлинского времени в западной части Ленинградской области существовал опресненный мелководный морской бассейн, остальная часть представляла собой пустынную сушу.
43
ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРА (570 - 248 миллионов лет)
КЕМБРИЙ
Кембрийский период продолжался 65 миллионов лет. Дифференциация тектонического режима, начавшаяся еще в позднем протерозое, продолжалась в раннем палеозое. Следствием этого были вертикальные колебания земной коры, выражавшиеся в периодическом наступлении моря на сушу.
44
В начале кембрия произошло несколько “всплесков” кембрийского моря. Первое наступление распространялось с юго-востока. Это был мелководный теплый бассейн с довольно обильной придонной фауной. Морские отложения этого моря залегают на выветрелой поверхности котлин-ского горизонта. Позднее (лонтоваский век) море заметно расширилось, но оставалось все еще мелководным с нормальной соленостью (рис. 12). В этот период образовались мощные слои “синих глин”, с которыми связаны крупнейшие месторождения керамического сырья (Красноборское, Чекаловское, Дубровское и др.). Суша была равнинна и пустынна. Жар
45
кий климат способствовал образованию физико-химической коры выветривания. Лонтоваский этап завершился подъемом территории и размывом сформированных ранее отложений.
В середине раннего кембрия начал образовываться обширный Балтийский прогиб (синеклиза), по которому море уже наступало с запада и достигало Ленинградской области вплоть до Санкт-Петербурга.
В позднем кембрии мелководный морской бассейн продолжал существовать. В нем происходило накопление песчано-глинистых осадков. Из животного мира в кембрийском море преобладали беззамковые брахио-поды, трилобиты, граптолиты, которые вели придонный образ жизни. Появились наутилоидеи.
ОРДОВИК
Это следующий период палеозойской эры, длившийся 67 миллионов лет. Он характеризовался широким распространением теплого, тропического морского бассейна нормальной солености, северным берегом которого являлся склон Балтийского щита.
В раннеордовикском море (пакерортский век) происходило образование преимущественно песчано-глинистых осадков (рис. 13). На открытых участках формировались кварцевые пески со скоплениями битой ра-куши. С этими отложениями связаны месторождения фосфоритов. В лагунах оседал более тонкий глинистый материал, насыщенный грап-толитами, который в процессе диагенеза превращался в диктионемо-вый сланец.
По мере расширения и углубления бассейна в нем стали накапливаться преимущественно глинисто-карбонатные и карбонатные осадки, обогащенные глауконитом. В дальнейшем в раннеордовикском море образовались довольно однородные карбонатные отложения - доломиты, известняки. Кратковременные колебания уровня моря отражены в составе волховского и кундского горизонтов, в пределах которых слои известняков чередуются с доломитами, глауконитами, мергелями.
В среднюю эпоху ордовика море несколько сократилось по площади. В донных отложениях преобладал глинисто-карбонатный материал с примесью раковинного детрита, преобразованный в кукерское и идаверское время в горючий сланец.
Подъем территории, начавшийся во второй половине среднего ордовика, привел к обмелению морского бассейна и отступление его в западном направлении. В мелководных лагунах с повышенной соленостью образовывались доломитовые осадки с примесью терригенного материала. К концу позднего ордовика море почти полностью покинуло территорию области.
В ордовике получил дальнейшее развитие органический мир. В море существовало большое разнообразие групп представителей и видов три-
46
лобитов, брахиопод, гратгголитов, моллюсков, табулятов и других представителей морской фауны. На берегах появились первые псилофитные растения.
СИЛУР
Это сравнительно “короткий” период палеозоя, длившийся 30 млн. лет. Подъем земной коры, начавшийся в конце ордовика, привел к тому что территория, занимаемая ныне Ленинградской областью, представляла собой сушу покрытую примитивными псилофитными растениями.
47
Мелководный морской бассейн с многочисленными заливами находился западнее, на территории Прибалтики. В нем отлагались глинисто-кар-бонатные осадки. Была широко развита донная фауна - трилобиты, грап-толиты, кишечнополостные. Это период главной фазы каледонской складчатости, поэтому уже достаточно жесткая земная кора реагировала на тектонические движения разломами.
ДЕВОН
Девонский период длился около 50 миллионов лет.
В раннем девоне продолжали существовать континентальные условия. В эту эпоху была образована широкая сеть долин, оврагов и балок, в которых местами накапливались озерно-речные отложения.
В среднем девоне море постепенно опять начинает проникать с востока на территорию Ленинградской области по древним депрессиям и к концу эйфельского века почти полностью ее затопило. Море было мелководным с многочисленными заливами, в которых осаждались глинисто-карбонатные и сульфатодоломитовые осадки. На континенте преобладали аридные условия.
В конце среднего девона суша испытала общий подъем и превратилась в пенепленизированную равнину, на которой в условиях жаркого и влажного климата протекали процессы химического выветривания с образованием каолиновой коры выветривания. В обнажениях среднего девона по реке Луге можно наблюдать остатки такой коры.
В начале франского века позднего девона море опять подступило к склонам Балтийского щита, образуя на территории области мелководный бассейн с пониженной соленостью. В осадках преобладал красноцветный терригенный материал, приносимый с Балтийского щита. Впоследствии море захватило более обширные участки, в нем стал отлагаться доломитовый материал. Климат в раннефранское время был умеренно гумид-ным или переходным к аридному в позднефранское - аридным.
В девонских морях были широко распространены блахиоподы, иглокожие, появились кистеперые рыбы, а в среднем девоне - первые костные рыбы. Считалось, что все кистеперые рыбы девонского периода вымерли, но в 1952 году у берегов Мадагаскара была поймана кистеперая рыба - целакант, почти не отличающийся от своих древних предков.
В конце девона заметно усилился подъем территории. Море отступило в сторону московской синеклизы, а суша в границах Ленинградской области превратилась в слабо расчлененную озерную и озерно-речную равнину, покрытую растительностью (в основном папоротниковые). На суше появились первые земноводные (стегоцефалы) и позвоночные животные.
48
КАРБОН
Каменноугольный период длился 74 миллиона лет. Большая часть Ленинградской области представляла собой сушу. Море даже в максимальной стадии не проникало на запад далее долины реки Волхов.
Климат раннего карбона сменился с аридного и субаридного на влажный субтропический, что привело к бурному развитию растительности. Были широко развиты плауновидные растения высотой до 30-40 м. Большого разнообразия достигли споровые, папоротники, примитивные голосеменные, папоротниковидные. В этот период впервые на Земле наметилась ботанико-географическая зональность. Четко определились геоморфологические зоны: континентальная и морская. Изобилие растительности обусловило накопление угленосных отложений. На возвышенностях в условиях слабо расчлененного рельефа, влажного и теплого климата горные породы подвергались интенсивному химическому выветриванию, конечным продуктом которого были коры выветривания као-линитового и латеритного типа. Образованные на склонах и водоразделах, они переносились в эрозионные ложбины и долины, формируя бокситовые породы и бокситы, а также тугоплавкие каолинитовые и монтмориллонитовые глины.
В раннем карбоне мелкое теплое море проникало лишь в восточную окраину Ленинградской области. В его акватории происходило накопление карбонатных органогенных илов, обитала разнообразная морская фауна. Это период расцвета акулообразных рыб, существовало также большое количество замковых брахипод, фораминифер. На суше бродили первые рептилии.
В коцце визейского века (вторая половина раннего карбона) произошло резкое поднятие южного склона Балтийского щита, что привело к размыву отложенных ранее слоев карбонатных отложений. Поднятие (и регрессия моря) совпало с изменением климата. Он стал более контрастным и сухим (субаридным).
Прогибание московской'синеклизы в среднем карбоне обусловило новую трансгрессию. Максимального размера она достигла в каширское и подольское время (рис. 15). Морем была затоплена юго-восточная часть области до верховий рек Оять, Паша, Сясь. В этот период получила дальнейшее развитие морская фауна. Распространились фазулины, хордовые, морские ежи. В озерах на приморских равнинах, в лагунах и мелководных заливах накапливались преимущественно красноцветные терригенные осадки с маломощными прослоями доломитов и известняков.
С конца среднего карбона (московское время) море полностью оставило территорию, занимаемую ныне Ленинградской областью, и уже не заливало ее до позднего плейстоцена.
49
ПЕРМЬ
Заключительный этап палеозоя - пермский период - длился 38 миллионов лет. Территория области была частью обширной суши - области континентального накопления, простиравшейся от Балтийского до Украинского щита. Море достигало лишь восточной части Новгородской области, где в районе г. Пестова в заливах накапливались красноцветные глинистые алевролиты, известковистые и огипсованные с тонкими прослоями доломитов и доломитизированных известняков.
50
МЕЗОЗОЙСКАЯ ЭРА (248 - 65 миллионов лет)
Документальных свидетельств (горных пород) мезозойской эры в пределах Ленинградской области нет По-видимому, ее территория представляла собой поднятую равнинную сушу. Об общих физико-географических чертах этого продолжительного этапа можно судить лишь по отрывкам геологической летописи соседних районов России.
В триассе существовал жаркий и сухой климат, характерный для пустыни, способствовавший образованию тонкого покрова коры выветривания, в основном, песчано-дресвянистого состава.
51
В юре климат стал более мягким и влажным. Это период расцвета лесов из хвойных, гинковых и цикадовых. В животном мире господствовали динозавры, появились летающие ящеры, первые млекопитающие и птицы.
Континентальные условия сохранились и в мелу. Жаркий и влажный климат был благоприятен для формирования кор химического выветривания. Вследствие восходящих движений земной коры терригенный материал сносился в южном и юго-восточном направлении в московскую синеклизу.
КАЙНОЗОЙСКАЯ ЭРА
(65 миллионов лет до наших дней)
Отложения ранних этапов кайнозоя в нашей области также не сохранились. Можно предполагать, что в палеогене климат был близок к мезозойскому. Преобладали процессы химического выветривания. В неогене суша испытала очередной подъем, сеть речных долин врезалась в палеозойские отложения на несколько десятков метров.
Кайнозойский этап характеризовался прогрессирующим похолоданием от жарких и теплых климатов в палеогене до умеренно-теплых в неогене и холодных в четвертичное время. В периоды похолодания территория подвергалась оледенениям. Самое древнее - раннечетвертичное оледенение наступало из Скандинавии и достигало реки Оки. Льды наиболее крупного - днепровского оледенения - пересекали Ленинградскую область и распространялись до широт Киева и Волгограда.
В заключительный этап среднего плейстоцена произошло третье наступление скандинавских ледников (московское оледенение). Оно достигало района Подмосковья. После него отмечается глубокое потепление климата - микулинское межледниковье (120 - 90 тысяч лет). Появились широколиственные (дуб, граб, липа, вяз и др.) и хвойные (ель. пихта) леса. Уровень моря в межледниковье превышал современный на 120 м, а по некоторым данным еще и более. Морем была занята вся средняя часть Ленинградской области. Это так называемое эемское или бореальное море. Его отложения, представленные в основном глинами и мелкозернистыми песками, сосредоточены в Предглинтовой низменности и на юге Карельского перешейка (рис. 16).
После микулинского межледниковья наступило очередное похолодание (90 - 70 тысяч лет), во время которого новые порции материкового льда наползали на северо-западную окраину Русской плиты и достигали Валдайской возвышенности. Оледенение вследствие этого называется валдайским. Оно разделено на две стадии. Первая (ранневалдайская) стадия названа подпорожской (70-50 тысяч лет), вторая - осташковской (24
£2
Рис. 16
Соотношение суши и моря в микулинское межледниковье (бореальная трансгрессия). 1 - суша, 2 - море, 3 - зоны аккумуляции песчаного материала, 4 - 'зоны накопления глин, 5 - речные долины.
-12 тысяч лет), а разделяющее их средневалдайское потепление - ленинградским межледниковьем (50 - 24 тысячи лет).
В позднеледниковое время (12-10 тысяч лет) на территории области существовали подпруженные озерно-ледниковые бассейны, а центральная возвышенность Карельского перешейка представляла собой остров.
По мере таяния или, как говорят гляциологи, абляции ледника уровень подпруженных льдом озерно-ледниковых бассейнов снижался. В приледниковых водоемах формировались своеобразные тонкозернистые слоистые осадки - “ленточные глины”. Такое строение они получили вследствие смены сезонного осадконакопления. Летом в приледниковые озера поступал более крупный мутьевой материал, который образовывал песчаную часть слоя (ленты), а зимой отмучивался более тонкий глинистый материал, образуя зимнюю часть ленты. Таким образом, лента состо
53
ит из летнего (песчаного) и зимнего (глинистого) слоя. Ученые по количеству лент определяют возраст озерно-ледниковых бассейнов.
В Ленинградской области озерно-ледниковые отложения развиты очень широко. С ними связаны многочисленные месторождения кирпично-черепичных глин (Большие Поля, Вагановское, Вырицкое, Красная Звезда, Кирилловское, Красный латыш, Пикалевское, Померанское и ДР-).
В послеледниковое время основные геологические события связаны с колебанием уровня Балтийского моря. Выделяются следующие его стадии: пребореального иольдиевого моря, анцилового озера, литоринового моря и лимниевой стадии. Отложения этих морских бассейнов в настоящее время располагаются на высотах от -11 до +23 м.
Море покинуло перемычку между Финским заливом и Ладожским Озеров около 4 тысяч лет назад. Этим временем определяется возраст реки Невы.
54
То, что достойно существовать, - достойно быть знаемо.
Ф. Бэкон
РАЗВИТИЕ ГОРНОГО И ГОРНОПЕРЕРАВ АТЫ БАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА
Уже в VHI-IX веках, когда восточные славяне заселяли невские берега и вышли к рекам Сяси, Паши, Свири, кроме традиционных своих промыслов - выжигание лесов под пашни, охоты и рыбной ловли, они добывали железо из болотных руд. Это, пожалуй, первый зачаточный этап развития горного дела на территории Ленинградской области. Он продолжен возведением каменной крепости Старая Ладога, игравшей важную роль в экономической и политической жизни Руси. Первый русский князь Рюрик вначале обосновался в Старой Ладоге. Предположительно здесь похоронен князь Олег.
Дальнейшее развитие горного дела связано с добычей камня для строительства первых русских крепостей: Старая Ладога (1114 г.), Копорье (1280 г.), Орехов в истоках Невы (1323 г.),ЯмнарекеЛуге(1384г). С 1478 года территория вошла в состав русского централизованного государства. В исторических документах имеются упоминания, что в это время в Тихвине существовало железоделательное производство.
Заложение и строительство в устье Невы Санкт-Петербурга в значительной мере стимулировало горное дело на территории, занимаемой ныне Ленинградской областью. Особенно бурно оно начало развиваться с 1712 года, когда столица России была перенесена на берега Невы. В 1721 году по Ништадскому миру, которым закончилась Северная война,
55
Россия вернула все свои земли по Неве и побережью Финского залива, отторгнутые Швецией по Столбовскому миру, а также получила западную часть Карельского перешейка с Выборгом, Эстляндию и Лифляндию.
С первых дней своего существования Петербург стал крупным центром промышленного производства. В городе и окрестностях основывались многочисленные производства (Сестрорецкий оружейный завод, Ижорский завод, многочисленные лесопильные заводы), в том числе переработка минерального сырья. Появились кирпичные заводы в Ижоре, Тосно, Славянке, Стрельне, Ораниенбауме, Колтушах, на острове Кот-лин, выпускающие до 15 миллионов кирпичей в год. Камень необходимый для строительства Петербурга добывали в каменоломнях Путилова, Тосно, Назии и в окрестностях Выборга.
В1754 году в Усть-Рудице начала работать мозаичная фабрика, созданная М.В.Ломоносовым. Из смальты, изготовляемой здесь, создавались мозаичные портреты и картины. Одна из них - “Полтавская баталия” - размещена в интерьере здания Академии наук на Университетской набережной.
Кирпичные заводы были и в отдаленных от Петербурга районах, например, в Тихвине кирпичный завод удовлетворял местный рынок.
В конце первого десятилетия XIX века на территории Петербургской губернии находилось около 120 промышленных предприятий. Большинство из них производило строительные материалы (57 кирпичных, 15 гончарных, 12 стекольных заводов).
Дороговизна земли в столице заставляла деловых людей размещать производство за ее пределами. В канун XIX века наиболее крупные предприятия, кроме Петербургского уезда, располагались в Колпине. Несколько промышленных предприятий было расположено в районе станции Сиверская. Здесь вблизи латунного и медеплавильного заводов в Дивенской и в Дружной горке находились предприятия по производству стекла. В Царскосельском уезде было 4 кирпичных завода и известково-обжигательный завод. В Шлиссельбургском уезде существовал крупный стекольный завод. Непосредственно в Петербургском уезде действовало более 30 кирпичных заводов. Стекольный завод, принадлежавший правнуку знаменитого уральского промышленника АИ. Демидова, располагался в Ка-лищах. Он работал на местном сырье. Кварцевый песок добывался вблизи деревни Калищи. Завод был знаменит тем, что на нем делали зеркала, качество которых было настолько высоким, что они украшали самые роскошные дома Петербурга и Москвы.
В Кикерино существовало гончарно-изразцовое производство на основе крестьянских промыслов. В Лужском уезде работало 4 кирпичных завода, кирпичный завод действовал в Новоладожском уезде. В Ямбургс-ком уезде кроме лесопильного и кожевенного заводов, бумажной фабрики действовали стекольный завод и известняковое предприятие.
56
В северной части Карельского перешейка возникали карьеры по добыче гранита. Один из них - Пютерлакс - располагался неподалеку от Выборга. Здесь вырубались колонны для Исаакиевского собора. Более 30 лет каменные ломки в Пютерлаксе снабжали материалом Петербург и другие города России. Монферран писал: “Добывание гранитов труд сего рода во всех иных местах не весьма обыкновенный, встречают в России очень часто и весьма хорошо разумеют”.
Перед первой мировой войной на территории Петербургской губернии добыча и переработка строительных материалов была налажена довольно хорошо и составляла значительную долю промышленности. В годы войны вопросы снабжения минеральным сырьем обострились. Для решения многих проблем, в особенности, топливных в губернии ускоренно провод ились поиски новых видов полезных ископаемых. В1916 году в химической лаборатории Главного артиллерийского управления были произведены анализы бокситов. В этом же году на базе Тихвинских бокситов было создано Управление по постройке алюминиевых заводов в России, но оно не нашло практического развития. В июне 1916 года в Бюро центрального военно-промышленного комитета было представлено сообщение об открытии нового горючего материала - сланцев, залегающих пластами вдоль линии Балтийской железной дороги.
В послереволюционные годы наиболее остро стоял вопрос с топливом. 27 января 1919 года Петроградский Совет постановил приступить к заготовке дров, торфа и сланцев. Был создан единый орган - Петротоп.
В 1922 году в Петрограде вошла в строй тепловая электростанция, а в конце 20-х годов - Дубровинская тепловая станция. Обе станции работали на торфе. В связи с этим начали интенсивно осваиваться месторождения торфа, были созданы торфодобычные предприятия на Синявинских, Назиевских и Ириновских болотах. В1939 году было добыто уже 3,9 миллиона тонн торфа (в 1929 году - 430 тысяч тонн).
В 30-е годы руководство городом и областью поставило вопрос о необходимости более широкого использования местных сырьевых ресурсов. В 1932 году вступил в строй Волховский алюминиевый завод, работавший на тихвинских бокситах. В 1934 году началось строительство Тихвинского глиноземного завода, завершившееся в 1938 году. Наряду с цветной металлургией в области возникла новая отрасль - сланцедобывающая. В 1930 году на Сланцевском месторождении была заложена первая шахта. Добыча сланцев в предвоенные годы достигала 400 тысяч тонн.
В годы второй пятилетки (1933-1937) были сооружены заводы по выпуску красного глиняного (Рябовский) и силикатного кирпича (Павловский силикатный), вступил в строй Волосовский известковый завод, в Пикалеве началось строительство цементного завода, а в Луге реконструирован завод абразивных изделий “Красный тигель”. Возникли десятки новых карьеров по добыче песка, песчано-гравийных материалов, кар
57
бонатных и изверженных пород. Ведущее место в экономике занимала добыча местных видов топлива, которая в 1937 году составляла 37,8% (привозное топливо - 62,2%). В это время более чем на 70% увеличилась добыча торфа. Началась эксплуатация таких крупных месторождений, какТе-сово-Нетыльское, Ларьянское, Соколиный мох и др. В1938 году началось строительство завода искусственного обезвоживания торфа в Бокситогорске.
В годы второй мировой войны были разрушены многие предприятия, в том числе Волховский алюминиевый завод, Тихвинский глиноземный завод, затоплены сланцевские шахты, выведены из строя сотни более мелких производств. К сентябрю 1946 года был восстановлен и начал давать алюминий Волховский алюминиевый завод, в 1947 году возобновилась добыча сланцев (шахта № 1), в 1949 году заработала шахта №2, а к 1950 году добыча сланцев приблизилась к довоенному году, составляя 347 тысяч тонн. В 1950 году кирпичные заводы области производили кирпича в 1,2 раза больше, чем в предвоенное время.
В конце 50-х годов было завершено сооружение глиноземного завода в Пикалеве, карьеров Пикалевского шиферного и цементного заводов, цеха белого электрокорунда, Тихвинского глиноземного завода в Бокситогорске, Сланцевского цементного завода, Подпорожского завода железобетонных конструкций, торфопредприятий в Оредежском, Тосненском и Всеволожском районах.
На базе Кингисеппского фосфоритового месторождения летом 1961 года началось строительство предприятия по производству минеральных удобрений и уже в декабре 1963 года оно было введено в строй действующих. В июне 1965 года была введена вторая очередь комбината “Фосфорит”.'
В настоящее время Ленинградская область - территория с давно сложившейся горнодобывающей и перерабатывающей инфраструктурой. Здесь действуют крупные предприятия, такие как “Фосфорит”, “Ленин-градсланец”, “Глинозем”, Волховский алюминиевый завод и десятки более мелких производств. На базе выявленных месторождений твердых полезных ископаемых действуют около 150 карьеров, свыше 100 предприятий по производству строительных материалов. Добыча полезных ископаемых ведется в каждом районе (таблица 2).
Из сырья разведанных месторождений производятся алюминий, глинозем, минеральные удобрения, горючие сланцы, цемент, асбесто-цементные изделия, кирпич, стеновые материалы, плитки керамические, глазурованные, фасадные и половые, щебень, гравий, песок строительный, керамзит, порошковая глина, известняковая мука, разнообразные каменные изделия из изверженных и метаморфических пород, силикатные материалы, стекло, различная сельхозпродукция из торфа и сапропеля и другие материалы. Важную роль недра области играют в получении питьевых и минеральных вод.
58
Таблица 2
КОЛИЧЕСТВО НЕДРОПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ПО ВИДАМ ТВЁРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ленинградской области
п/п Административный район Всего Количество недропользователей по видам полезных ископаемых
Бокситы Известняки Пески строительные Торф Песчано-гравийные материалы Глины Доломиты Изверженные и мета-морфич. породы Фосфориты Пески стекольные Кварците-песчаники Горючие сланцы
1 Б окситогорский / 1 2 1 2 1
2 Волосове кий 12 3 4 1 1 1 2
3 Волховский 6 1 4 1
4 Всеволожский 13 10 2 1
5 Выборгский 41 8 7 Я 2 16
6 Гатчинский 15 4 t 1 3
7 Кингисеппский 18 1 6 6 2 1 1 1
8 Киришский 14 1 5 8
9 Кировский 8 5 2 1
10 Лодейнопольский 14 9 4 1
11 Ломоносовский 6 2 1 2 1
12 Лужский 31 24 4 2 1
13 Подпорожский И 1 2 4 1 1 2
14 Приозерский 13 2 2 5 4
15 Сланцевский 5 1 2 1 1
16 Тосненский 12 4 3 5
17 Тихвинский 10 1 4 5
ВСЕГО: 236 1 9 90 53 32 18 6 21 1 2 2 1
“Пройдем ныне по своему Отечеству... увидим минералы, в обществе потребные, которых промыслы могут принести не последнюю прибыль ”
М.В Ломоносов, 1763 год Чтобы обеспечить одного современного человека предметами первой необходимости и предметами роскоши - каждый год из земли извлекается более двадцати тонн сырья.
Кларк, 1924 год
ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
Недра Ленинградской области хранятразнообразное минеральное сырье. Преобладающее значение имеют полезные ископаемые, связанные с осадочным покровом палеозойского и четвертичного возрастов. В палеозойских отложениях разведаны месторождения бокситов, горючих сланцев, фосфоритов, нерудное сырье для металлургии, строительных материалов, питьевой и минеральной воды; в четвертичных отложениях -разнообразные полезные ископаемые для производства строительных материалов, торф, сапропель и вода. С более древними интрузивными образованиями связаны месторождения строительного камня (рис. V, VI на цветной вкладке, приложение 2).
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
АЛЮМИНИЙ
Алюминий относится к числу наиболее распространенных в природе элементов. Его содержание в земной коре равно 8,8%, даже железо остается далеко позади. Вместе с тем, алюминий - один из наиболее дефицит-
60
I
2
:-иэ
:А
оВсеволожс
15
Тосно
•1оагород
60 км с Z,
'.о
17
Приморск
Ломоиоеои'^о^
риоэсрск
о Подпорожье
СТ) 1 I 1 3 Цо -'I
5
. С '6
• -г
' Тихвин \А-
16
Рис. У
Карта полезных ископаемых дочетвертичного возраста.
1 -6 - стратиграфические обозначения: 1 - архей-протерозойские изверженные и метаморфические породы, 2 - венд, 3 - кембрий, 4 - ордовик, 5 - девон, 6 - карбон; 7-15 - месторождения полезных ископаемых: 7 - бокситы, 8 - фосфориты, 9 - карбонатные породы, I0 - глины и суглинки легкоплавкие, I 1 - глины огнеупорные. 12 - пески стекольные, 13 - минеральные краски, 14-изверженные и метаморфические породы, 15 - горючие сланцы; 16 - границы месторождения горючих сланцев; 17 - номер месторождения.
Номера и названия месторождений см в приложении 2.1
|№>ам'хв«
6 111
6
I ОМСК
лхоа
7
8
риозерск >09
028 Сл29
□ ВПАСТЬ
9
2
10
PIV
ipjll-iv
3
11
4
flll-IV
12
5
о
13
14
(D
15
133
16
Рис. VI
Карта полезных ископаемых четвертичног о возраста.
I -5 • генетические типы отложений: 1 - морские. 2 - болотные. 3 - озерноледниковые, 4 - флювиогляциальные. 5 - ледниковые; 6-9 - литологические состав отложений: 6а - глины и суглинки, 66 • валунные глины и суглин-
ки. 7 - пески. 8 - песчано-гравийные отложения, 9 - торфяно-болотные от-
ложения; 10-15 - полезные ископаемые: 10-диатомиты. 11 - глины и суглинки легкоплавкие, 12- песчано-гравийные материалы. 13- пески строи-
тельные, 14 - пески стекольные. 15- пески формовочные; 16-номер мес-
торождения. Номера и названия месторождений см. в приложении 2.
ных металлов. Дело в том, что он прочно связан с кремнием и кислородом и разрушить это соединение крайне сложно. Алюминий входит в состав большого количества минералов, но промышленное значение для извлечения металлического алюминия и получения алюмокремниевых сплавов имеют всего несколько из них: диаспор и его полиморфная модификация бёмит, содержащие алюминий до 85%, гидраргиллит (гиббсит) - 64,4%, алунит - 37%, лейцит - 23,5%, каолинит - до 40%, андалузит, дистен (кианит) и силлиманит - 63%.
Наиболее важной рудой с технико-экономической точки зрения, из которой в России и за рубежом получают подавляющее количество алюминия, является боксит. Эта руда представляет собой тонкодисперсную породу, состоящую из гидроокислов алюминия - диаспора, бемита, гидраргиллита и подчиненного количества гидроокислов железа, марганца, кварца и др. Качество бокситов определяется содержанием гидроокислов алюминия и присутствием вредных примесей, главной из которых является кремнезем. К собственно бокситам относятся глиноземные породы, содержащие не менее 28% окислов алюминия, а соотношение весовых количеств А12О3 и SiO2 (кремниевый модуль) должно быть не менее 2,6. Средняя стоимость боксита в зависимости от качества колеблется от 100 до 200долларов за тонну. Средняя стоимость металлического алюминия на Лондонской бирже металлов колеблется от 1,478 до 1,622 доллара за килограмм (ноябрь 1997 год).
Алюминий используется как контейнерный и упаковочный материал - 30%, в строительстве - 21%, транспорте- 18%, электротехнической промышленности - 13,5%, для товаров ширпотреба- 10% и в других сферах -8%. В ряде стран алюминий широко используется для изготовления оргтехники, конторского оборудования иЭВМ из-залегкости и высокой точности обработки, немагнитности, хорошей коррозийной стойкости и др.
В Ленинградской области бокситовые породы впервые были обнаружены А. Дитмаром в 1869 году при изучении отложений в долинах рек Кра-пивна, Викунь, Воложба, Тервбежка. Он описал “обнажения кроваво-красных и снежно-белых глин” около деревни Сенно. В 1882-1886 годах тихвинский предприниматель Брен разрабатывал эти глины как минеральную краску у деревни Рудная Горка на левом берегу реки Воложбы. В 1890 году инженер-геолог Базылин рекомендовал пестроокрашенные отложения в качестве железных руд. Через 15 лет тихвинский краевед И.П.Мордвинов назвал открытые А.Дитмаром породы бокситом.
Первые поисковые работы в долине реки Воложбы были выполнены в 1917 году, в результате которых возле деревни Почаево (ныне город Бокситогорск) было изучено первое промышленное месторождение бокситов с запасами руды около 90 тысяч тонн. В послевоенные годы поиски значительно расширились и охватили территорию от Онежского озера на севере до реки Белой Любытинского района Новгородской области на
61
юге. В Тихвинском бокситоносном районе на площади более 10 тысяч кв.км было выявлено 57 месторождений и проявлений бокситов (53 в Ленинградской области). В1931 году началась первая в СССР промышленная разработка бокситов в районе города Бокситогорска.
Как образовались бокситы? В ходе химического выветривания из горных пород вымывались щелочи - калий и натрий, щелочно-земельные элементы, магний и кальций, а главное - кремнезем. Глинозем (AL^Cy остается инертным и накапливается на месте разрушения. В последующем под воздействием плоскостного смыва этот материал может быть перемещался в понижения или в речные долины. Такие продукты глубокого химического выветривания, из которых удален кремнезем, называются латеритами. Для образования латеритов нужен жаркий и влажный климат, то есть это должны быть тропические и субтропические области.
Гигантские месторождения бокситов неоген-четвертичного возраста, содержащие 80% запасов зарубежных стран, находятся на островах Ямайка, Гаити, тропической Африки, Австралии, Индии и других экваториальных странах. Бокситы Тихвинского района образовывались в тульское время визейского века раннего карбона в условиях чередования жаркого влажного и засушливого периодов и выровненного рельефа. В течение этого времени территория располагалась в пределах прибрежноконтинентальной и прибрежно-морской зоны перманентно трансгрессировавшего в западном направлении моря. Постепенное развитие трансгрессии вызвало последовательную смену фапиальной обстановки осадконакопления, что привело к созданию единого генетического ряда отложений, связанных между собой постепенными переходами. В такой генетический ряд, именуемый нижнекаменноугольной бокситоносной формацией, объединены бокситы, бокситовые породы, минеральные краски, огнеупорные глины и бурые угли. По представлениям геологов К.А.Хавина и А.А.Сенюшова нахождение одного из членов генетического ряда отложений дает основание предполагать наличие других.
Что такое Тихвинский бокситоносный район? Под Тихвинским бокситоносным районом понимается территория между рекой Белой (правый приток реки Меты) на юге и рекой Вытегрой на севере протяженностью свыше 300 км и шириной от 15 км в районе станции Неболчи до 60 км на участке Подборовье. Район подразделяется на четыре части: центральную, южную, восточную и северную (рис. 17). В Ленинградской области расположена наиболее богатая центральная, а также восточная и большая половина северной части. Разведанные месторождения сосредоточены в центральной части района, в полосе длиной около 30-40 км вблизи Бокситогорска.
Месторождения Тихвинского район а относятся к долинному типу. Бокситовые породы заполняли водно-эрозионные депрессии, осложняющие девонскую поверхность, которая представляла собой равнину, изрезан-
62
Рис. 17
Тихвинский бокситоносный район (по В.С.Кофману).
1 - месторождения бокситов, 2 - рудопроявления бокситов, 3 - точки минерализации бокситов, 4 - месторождения огнеупорных глин, 5 - месторождения минеральных красок, 6 - проявления минеральных красок, 7 - эксплуатируемые месторождения, 8 - граница распространения каменноугольных отложений; 9-12 - контуры перспективных площадей: 9 - бурого угля, 10 -бокситов, 11 - огнеупорных глин, 12-мономинеральных кварцевых песков.
ную многочисленными ветвящимися балками и оврагами, впадающими в крупные долины. Месторождения бокситов приурочены обычно к вершинам балок и оврагов, определившим в общем виде их плановые очертания. Длина бокситовых залежей обычно 1-3,5 км, форма - линзообраз
63
ная, с выпукло-вогнутым сечением, расширениями и разветвлениями в месте слияния древних водотоков. Ширина залежей меняется вниз по падению долины. В верховье она равна 50-300 м, в низовье - 500-800 м. Мощность промышленных бокситов колеблется от 1 до 8 м, составляя в среднем 3 м. Наибольшая мощность полезной толщи приурочена обычно к осевой части долины, где и сосредоточены высококачественные бокситы. По периферии залежей продуктивных бокситов располагаются ал-литы, сиаллиты и бокситовые породы, не отвечающие промышленным кондициям на алюминиевую руду (рис. 18).
Химический состав промышленных бокситов Тихвинских месторождений следующий (%): SiO2 6,15; AL,O3 40-55; Fe2O3 8-25; ТЮ2 2-3; CaO-0,1-10; конституционная вода 12-15. В небольших количествах присутствуют MgO, Na2O, KjO, Cr2O3, SO3 иногда встречаются Mn2O3, V2O5, P2O5. Среди тихвинских бокситов встречаются разновидности с содержанием
Рис. 18
Строение Радынского месторождения бокситов Тихвинского бокситоносного района.
1 -2 - четвертичные отложения: 1 - валунные глины, 2 - галечники; 3-7 - карбоновые отложения: 3 - известняки, 4 - песчаники, 5 - сиалиты, 6 - аплиты, 7 - бокситы; 8 - глины пестроцветные.
8
64
свободного глинозема до 70% и кремнезема не более 2%. Бокситы и алиты богаче окислами железа, чем окружающие их сиаллиты. Бокситовые породы, находящиеся в верховьях ложбин, содержат наибольшее количество окислов железа, а наименьшее - в низовьях.
Из выявленных в Тихвинском бокситоносном районе месторождений и проявлений бокситов детально разведано 28. В последующие годы 24 месторождения были исключены из Государственного баланса в связи со сложными горно-техническими условиями их разработки и малыми запасами руд. Сравнительно благоприятные для промышленного освоения участки расположены вблизи Карбонового уступа. Здесь бокситовые залежи залегают под четвертичными отложениями на глубине менее 30 м. По направлению на восток мощность пород, перекрывающих бокситы, увеличивается и достигает 100 и более метров.
За время эксплуатации месторождений, начиная с 1931 года, в Тихвинских рудниках добыто 65% разведанных запасов бокситов. Особенно интенсивно добыча велась в послевоенные годы и уже в 1970 году она возросла в 16 раз по сравнению с 1950 годом. В разные годы в промышленную разработку было вовлечено до 15 месторождений бокситов. Месторождения отрабатывались открытым способом.
До недавнего времени тихвинские бокситы поставлялись на Бокситогорский алюминиевый завод, Пикалевский глиноземный комбинат, Череповецкий и Макеевский металлургические заводы. В 1990 году в связи с выработкой Ярцевского месторождения и началом эксплуатации последнего числящегося на балансе - Радынского месторождения, сырье поставляется только Бокситогорскому заводу, хотя и он обеспечивается собственным бокситом только на 25%, а остальной объем сырья завозится из Архангельской области (70%) и из-за рубежа (5%).
Нехватка собственного сырья для глиноземных предприятий области заставляет вернуться к вопросу об экономической переоценке ранее разведанных и снятых с баланса месторождений и поискам новых месторождений. Наиболее быстро можно подготовить к промышленному освоению три месторождения: Явасемское, Задорское и Малогорское. Все они имеют относительно малые объемы вскрышных работ (в среднем до 45 м) и суммарные запасы боксита до 5 миллионов тонн. Выявить новые месторождения значительно труднее, так как неизученных районов в Ленинградской области почти не осталось, а наиболее перспективные на бокситы территории находятся за ее пределами в юго-восточном Прионежье. И все же говорить о полной бесперспективности Тихвинского бокситоносного района пока рано. На участке южнее деревни Анисимово, на Лидской и Мягозерской площадях, на территории между поселками Па-шозеро - Еремина Тора - Красноборский бокситовые породы и бокситы вскрыты десятками скважин на глубинах от 60 до 150 м, что и определяет эти районы как первоочередные на поиски бокситов.
65
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
ФОСФОРИТЫ
Среднее содержание фосфора в земной коре 0,10-0,12%. Б природе он встречается в виде фосфатов - разнообразных солей фосфорных кислот. Практическое значение имеют два главных вида фосфатов - апатиты и фосфориты.
Промышленные скопления апатита возникают в магматических (щелочных и ультраосновных-щелочных) и метаморфических породах. Месторождения апатита в России известны на Кольском полуострове, в Восточной Сибири и на Урале.
Фосфоритами называют осадочные образования, состоящие из ряда нефосфатных минералов (кварц, глауконит, доломит, кальцит, глинистое вещество и др.) и фосфата близкого по составу к фторапатиту. Содержание пятиокиси фосфора в фосфоритах колеблется от 5 до 35%.
Разведанные мировые запасы фосфатного сырья (руды) превышают 55 миллиардов тонн, из них 95% представлены фосфоритами и только 5 -апатитами.
Апатит и фосфорит используются для получения, в основном, фосфорных удобрений. Цена фосфоритового концентрата (Р2О5 до 33%) на мировом рынке колеблется в зависимости от качества от 30 до 43 долларов за тонну.
В Ленинградской области скопления фосфоритов приурочены к па-керортскому горизонту нижнего ордовика, который прослеживается вдоль ордовикского уступа между городом Кохтла-Ярве на западе и рекой Сясь на востоке. На этой площади выявлены многочисленные проявления и месторождения фосфоритов (рисЛ 9). Еще в прошлом веке Ф. Шмидт и А.Купфер считали возможным использование фосфатизированных раковин брахипод obelus для приготовления фосфатных удобрений. Позднее это подтвердил геолог М.Янишевский. В конце 40-х - начале 50-х годов на левом берегу реки Луги к западу от города Кингисеппа была выявлена промышленная залежь фосфоритов, получившая название Кингисеппского месторождения. В пятидесятые - шестидесятые годы проведен большой объем геологоразведочных работ вдоль Балтийско-Ладожского глинта от реки Нарвы на западе до реки Тосны на востоке, в результате которых были обнаружены и изучены Дудергофское, Чаплинское, Федоровское, Ульяновское, Поповское месторождения фосфоритов. Наиболее богатым оказалось Дудергофское, содержащее в среднем 7,55% двуокиси фосфора в руде.
Однако все перечисленные месторождения попадают в охранную зону Санкт-Петербурга и их разработка вряд ли будет возможна. Сейчас в об
66
ласти эксплуатируется Кингисеппское месторождение. Оно расположено между реками Лугой и Нарвой. Северная его граница проходит по линии глинта, южная - по берегу Нарвского водохранилища.
Фосфоритоносные кварцевые пески и песчаники пакерортского горизонта залегают на размытой поверхности нижнего кембрия и перекрываются глауконитовыми песчаниками леэтского горизонта. Выше по разрезу залегает карбонатная толща ордовика (до 20 м), частично перекрытая карбонатно-терригенными породами среднего девона и повсеместно четвертичными отложениями (глины, пески, торф) мощностью 3-10 м. Породы вскрыши являются также полезными ископаемыми, которые частично используются или могут быть использованы в промышленности (известняки, глины, торф).
Полезная толща Кингисеппского месторождения представляет собой слой кварцевых песков мощностью от 1 до 5 м (в среднем 2-3 м) с включением разного количества (до 40%) раковин брахипод. Глубина залегания меняется от 7-10 м на севере до 25-35 м на юге. Содержание фосфора увеличивается, как правило, в верхних частях промышленного пласта. По крупности песка, содержанию раковистого детрита и некоторым другим признакам промышленный слой разделен на четыре пачки. Разнозернистые пески верхней и нижней пачки содержат наибольшее количество детрита и целых створок раковин брахипод, но имеют ограниченное развитие и изменчивую мощность от 0,05 до 2 м. Содержание пятиокиси фосфора в них достигает 12-15%.
Пески второй и третьей сверху пачек характеризуются довольно выдержанными мощностями - 1-2 м. Содержание пятиокиси фосфора колеблется от 3-5 до 5-6%. В целом по месторождению содержание Р2О. меняется от 3,2 до 12% (среднее 6,5%). В фосфоритах содержится в среднем 0,9% окиси магния и 0,5-1,0% окиси железа.
На базе Кингисеппского месторождения с 1963 года работает предприятие “Фосфорит”, основной продукцией которого является фосфоритовая мука для сельского хозяйства и сырье для химической промышленности. Разработка месторождения ведется пятью карьерами. Запасы месторождения составляют более 270 миллионов тонн руды.
Кварцевые пески - отходы обогащения фосфоритов - пригодны после обогащения для стекольного производства и силикатных изделий.
Резервной базой для предприятия “Фосфорит” может служить Восточно-Кингисеппское месторождение с запасами 58 миллионов тонн и прогнозными ресурсами 310 миллионов тонн фосфоритовой руды.
Кроме этого в Ленинградской области имеется несколько перспективных площадей, запасы по которым приведены в таблице 3.
67
Таблица 3
ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ФОСФОРИТОВ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ
№ п/п Месторождения Запасы, тыс. т., руды/Р2О5 Полезная толща
А+В+С( С, Прогнозные ресурсы Средняя мощность, м Глубина на залегания, м Содерж. р£”
1 Кингисеппское 245406 16276 24673 2084
2 Восточно-Кингисеппское 58600 3700 310100 20100
3 Глядинское 42200 2300 1,7 28,7 5,5
4 Красносельское 99600 1500 2,2 24,3 7,3
5 Дудергофское 170200 13100 4,0 30,35 7,7
6 Федоровское 27700 1300 2,8 п,з 4,7
7 Поповское 31300 1500 2,7 6,6 4,7
8 Ульяновское 48900 2200 2,7 6,6 4,7
9 Чаплинское 143000 5700 3,0 10,2 4,5
10 Волхов-Сяськое 47000 1970
Перспективные площади
1 Молосковицкая 156100 13990 155800 12000 8,34
2 Черновская I 303600 1790 5,89
3 Черновская II 173300 6900
4 Котловская 50400 22000 2,1 18,36 4,4
5 Елизаветинская 545400 32700 6,0
6 Ожогинская 322560 15160 4,7
3 - Котловское, 4 - Глядинское, 5 - Красносельское, 5а - Дудергофское, 6,7 - Федоровское, 8 - Поповское, 9 - Ульяновское, 10 - Чаплинское, 11 - Волхов-Сясьское); 2 - перспективные площади (12 - Молосковицкая, 13 - Ожогинская, 14 - Елизаветинская); 3 - площади с проявлениями фосфоритовых руд; 4 - Балтийско-Ладожский глинт.
КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ
Карбонатные породы в Ленинградской области развиты широко. К ним относятся известняки, доломиты, мергели, известковый туф и гажа. В 1967 году Северо-Западным геологическим управлением был выпушен справочник “Карбонатные породы Северо-Запада РСФСР”, ВыпЛ Ленинградская обл., в котором помещены все известные к тому времени (236) месторождения и проявления карбонатных пород в области.
Известняки и доломиты использовались еще при возведении первых северных русских крепостей (Старая Ладога - 1114 год, Копорье - 1280 год, Орешек - 1323 год, Ямбург - 1384 год и др.), а позднее при строительстве Петербурга и его пригородов. Большим спросом в те далекие времена пользовались известняки волховского горизонта ордовика (“дикари”), которые и сейчас широко применяются в строительстве.
При возведении Гатчинского дворца и некоторых монументальных сооружений в Петербурге использовались известняки и доломиты кегельс-кого и шундуровского горизонтов среднего девона. Для строительных целей добывался также известковый туф - “Пудостьскийкамень”, ломки которого были расположены на реке Пудость в Гатчинском районе.
70
Карбонатные породы слагают мощные толщи в ордовике, девоне и карбоне, но встречаются также в докембрии и четвертичных отложениях.
В докембрии карбонатные породы известны в северной части Карельского перешейка юго-восточнее Каменногорска (долина Вуоксы). Они представлены сильно метаморфизированными окварцованными известняками и доломитами, залегающими в виде ксенолитов в протерозойских гнейсах. Размеры их невелики. Запасы самой крупной залежи Кал-китехдасского месторождения составляют около 250 тыс.м3, а всего месторождения - 517 тыс.м3. До 1940 года мраморизованные известняки этого месторождения добывались финнами для обжига на известь.
В ордовике карбонатные породы играют доминирующие роль. Наибольший практический интерес представляют карбонатные породы трех горизонтов: волховского, кегельского и везенбергского.
В девоне карбонатные породы встречаются среди отложений франс-кого яруса, но они изучены пока слабо.
Среди каменноугольных отложений карбонатные породы преобладают. В восточной части области они слагают зону северо-восточного направления. Наибольший интерес представляет карбонатная толща нижнего карбона, к которой приурочено крупное Пикалевское месторождение. В целом же известняки и доломиты этой территории изучены слабо.
Карбонатные породы - гажа и известковый туф - известны среди четвертичных отложений в Лужском, Волосовском, Ломоносовском, йтчин-ском районах. Вследствие малых запасов они не имеют большого значения и добываются эпизодически для местных нужд.
В зависимости от химического состава и физико-механических свойств карбонатные породы области используются в естественном виде в качестве строительного камня, а также для приготовления цемента, строительной извести, известняковой муки, флюсовых и некоторых других материалов.
СТРОИТЕЛЬНЫЙ КАМЕНЬ
Требования, предъявляемые к естественным камням в строительстве, сводятся, в основном, к их способности выдерживать нагрузку и устойчивости к атмосферным условиям, то есть к сопротивлению сжатию и морозостойкости.
Практика применения известняков и доломитов при строительстве Санкт-Петербурга и других городов показала, что они прекрасно сохранились на протяжении длительного времени в зданиях разного назначения и, следовательно, являются долговечным строительным материалом.
Карбонатные породы, пригодные для производства штучных изделий, приурочены к субширотной полосе, расположенной в центральной части Ленинградской области, где на поверхность или под четвертичные отложения выходят ордовикские известняки, известные под названием “ди
71
кари”. Однако добыча штучного камня производится только на двух месторождениях - Бабино Сельцо и Путиловское. Первое находится в Волховском районе в 12 км севернее станции Волховстрой вблизи деревни Бабино - Сельцо. Продуктивной толщей являются известняки (“дикари”) волховского горизонта мощностью 0,4-2,0 м, в среднем - 1,5 м, мелкокристаллические, плотные, крепкие, среднеплитчатые и толстоплитчатые.
Второе разрабатываемое месторождение известняков для штучного камня - Путиловское - расположено в Кировском районе в 7 км северо-западнее станции Назия у поселка Путилове. Это месторождение разрабатывается с XV века. Известняки использовались для строительства крепости Орешек, Петербурга и других городов Ленинградской области. С 1927 года добыча камня на месторождении ведется постоянно, в настоящее время Мгинским карьероуправлением.
Полезную толщу месторождения слагают нижнеордовикские глауконитовые известняки волховского горизонта - “дикари” - мощностью 1,7-2,74 м, мелкокристаллические, крепкие, плотные. Известняки залегают на глубине около 10 м. Они имеют следующий состав (%): СаО 38,3-50,6; MgO 1,1-5,0; SiO23,6-9,0; AL,O31,7-4,0; Fe2O31,3-3,0; ППП 34,7-40,6.
Менее монолитные, трещиноватые известняки и доломиты используются для приготовления щебня. Для этих целей разведано 7 месторождений с запасами более 27 млн.м3. Все они приурочены к ордовикским отложениям и расположены в Волховском, Волосовском, Гатчинском и Сланцевском районах. На базе разрабатываемых месторождений действует более 20 дробильно-сортировочных заводов. Карбонатный щебень пригоден для производства бетонов марки “200” и частично “300”.
Использование разведанных запасов и дальнейшее расширение производства карбонатного щебня и штучных изделий связано с определенными трудностями, так как часть месторождений и перспективных площадей находятся на территориях пахотных земель и лесов высоких категорий. В связи с этим целесообразно полное использование карбонатных отходов Ленинградского месторождения горючих сланцев, а также создание сырьевой базы в восточной части области.
Известняки и доломиты пока слабо изучены в качестве облицовочных материалов. Вместе с тем, по данным М.С.Зискинда, в области широко развиты карбонатные породы, пригодные для производства облицовочной плитки. Они приурочены, в основном, к разным горизонтам нижнего и среднего ордовика. В нижнем ордовике - это упомянутые выше глауконитовые доломитизированные известняки -’’дикари”. Исключительную ценность как облицовочные материалы могут представлять массивные разности “дикарей”.
Прослои органогенных известняков в среднем ордовике также отличаются хорошими декоративными качествами. Они имеют серую и зеле
72
новато-серую окраску с сиреневыми и красновато-фиолетовыми пятнами. Известняки толстоплитчатые, монолитные, реже тонкоплитчатые с ровными плоскостями напластования.
Перспективны на облицовочный камень некоторые другие разности среднеордовикских известняков (шундуровские слои). Они слагают полезную толщу ранее разрабатываемого Парицкого месторождения. Здания, сложенные из них, стоят уже более 180 лет. Парицкий камень использовался при строительстве гатчинского дворца и ряда зданий в Гатчине ( в частности, лютеранской кирхи близ станции Гатчина-товар-ная), для отделки вестибюля станции метро “Площадь Восстания” и др.
Представляют интерес, как сырье для облицовочных плиток, доломиты кегельского горизонта, который вскрыт многими карьерами на Ордовикском плато (месторождения Волосовское, Врудское, Елизаветинское, Кикеринское, Роговицкое, Борисовское, Каменные Борницы). В месторождениях Каменные Борницы и Кикеренское некоторые разности доломитов имеют светло-желтую, кремовую и пеструю окраску. Породы прочные, скрытокристаллические, толстоплитчатые.
Светлосерые, почти белые, плотные микрокристаллические известняки и доломиты слагают везенбургский горизонт. Для них характерен раковистый излом и тонкие прослои ярко-зеленовато-серой глины. Породы этого горизонта - толстоплитчатые, пригодные для архитектурно-строительных деталей.
Карбонатные породы верхнего ордовика добывались при строительстве крепости в Ивангороде. В настоящее время они не используются. Судя по практике их применения в Эстонии, качество известняков довольно высокое.
Кж облицовочные материалы мотуг представлять интерес известняки Пикалевского месторождения. Они имеют толстоплитчатое сложение (до 20-30 см и более) и отвечают по физико-механическим свойствам требованиям ГОСТ 0470-84 на блоки и для производства облицовочных изделий.
КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА
В Ленинградской области для производства цемента издавна использовались известняки, а также гажа и туфы, которые составляют основную часть цементной шихты.
Для приготовления портланд цемента могут служить карбонатные породы, содержащие не менее 40% СаО и не более 3,8% MgO и 1,2% SiO2. При отклонении от этих значений пригодность карбонатных пород для цемента определяется возможностью корректировки химического состава шихты путем различных добавок.
Для производства белого и цветных цементов служат маложелезистые известняки.
Ленинградская область является крупнейшим на Северо-Западе Рос
73
сии производителем и потребителем цемента. Его производство осуществляется тремя предприятиями; Сланцевским и Пикалевским цементными заводами и специальным цехом Волховского алюминиевого завода. Балансом цементного сырья в Ленинградской области учитываются известняки 4-х месторождений: Сланцевского, Пикалевского, Большепольского и Дубоемского.
Сланцевское месторождение находится в 3,5 км северо-западнее станции Сланцы и состоит из двух участков - Печурки и Боровня. Запасы последнего сняты с учета ввиду расположения на мелиорированных землях. Месторождение приурочено к везенбергскому горизонту верхнего ордовика. Полезная толща мощностью 2,0-10,7 м (в среднем -5,6 м) сложена скрытокристаллическими, плотными, местами сильно трещиноватыми известняками. До глубины 3,6 м они доломитизированы и закарстованы. Химический состав известняков следующий (%): СаО 47,0-52,0; MgO 0,4-2,1; SiO2 3,4-8,0;А12О31,0-1,6; Fe2O3 0,4-0,7; Р2050,01-0,10; SO3 0,04-0,07; R2030,6-l,0; ППП 38,7-41,5. Месторождение разрабатывается карьером.
Из известняков Сланцевского месторождения производят цемент марки “300” и “400” и известняковую муку. Запасы месторождения ограни- * чены, так как оно расположено на пахотных землях. Для восполнения дефицита сырья было разведано Дубоемское месторождение, которое также приурочено к верхнеордовикским отложениям. Полезная толща сложена чистыми по химическому составу, плотными скрытокристаллическими известняками мощностью от 2 до 10 м, в среднем 6,8 м, а также доломитами и доломитизированными известняками.Химический состав известняков следующий (%): СаО 46,41-52,85; MgO 0,30-3,0; SiO2 2,0-5,52; А12О30,5-2,25; Fe2O3 0,13-1,42; Р2050,01-0,10; SO, 0,02-0,05; R2O3 0,5-1,00; ППП 38,5-41,3.
Доломиты этого месторождения содержат СаСО3 + MgCO3 85-99%.
Пикалевский цементный завод и цементный цех Волховского алюминиевого завода обеспечиваются сырьем Пикалевскогоместорождения. Запасы известняков III и IV участков, разведанных для приготовления цемента, составляют более 390 млн. м3.
КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗВЕСТИ
При производстве строительной извести для приготовления строительных растворов и бетонов, а также при выпуске силикатного кирпича и блоков применяются известняки, доломиты и мергелистые разновидности этих пород. Для производства воздушной извести пригодны карбонатные породы с содержанием СаСО, не ниже 47% и MgCO3 не выше 5,0%; для приготовления гидравлической извести - породы, содержащие не менее 72% СаСО3 и не выше 8% MgCO3.
74
В Ленинградской области для производства извести разведаны два месторождения известняков (Алексеевское и Самойловское) и 4 месторождения доломитов (Волосовское, Врудское, Кикеринское и Малые Поля).
Запасы месторождений Малые Поля и Самойловское (5,7 миллионов тонн) исключены из баланса, так как расположены на пахотных землях. Остальные месторождения эксплуатируются известковыми заводами.
Алексеевское месторождение находится в Кингисеппском районе в 12 км северо-восточнее Кингисеппа. Оно разрабатывается с 1933 года. Приурочено к известнякам кукерского горизонта среднего ордовика. Полезная толща средней мощностью около 9 м сложена тремя пачками известняков, разделенных по литологическим признакам на нижнюю (мергелистые и слабо доломитизированные известняки), среднюю (мергелистые известняки с тонкими прослойками горючих сланцев) и верхнюю (глинистые известняки с прослоями глин). Полезная толща перекрыта четвертичными суглинками мощностью до 2 м.
Для переработки известняков в 1973 году был построен Алексеевский цементный завод. Он выпускает гидравлическую известь и щебень. Потребителями завода являются предприятия Санкт-Петербурга, Ленинградской области и других районов России.
Другие месторождения, разведанные для производства извести (Волосовское, Врудское, Кикеринское), расположены в Волосовском районе и приурочены к кегельскому горизонту среднего ордовика. Полезная толща представлена серыми мелкозернистыми крепкими доломитами. Порода местами трещиноватая, верхние части горизонта затронуты выветриванием и карстовыми процессами. Химический состав доломитов следующий (%): СаСО3 40-55,0; MgCO, 36,0-43,1; SiO2 + А12О. + Fe2O3 1,5-30,1; Н.О. 13,24.
Обеспеченность запасами карбонатных пород для производства извести высокая - от 30 до 100 лет.
Производимая в Ленинградской области известь используется, в основном, в строительстве.
КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИИ
В черной металлургии известняки служат флюсом в сталеплавильном, ферросплавном и доменном производствах. Доломиты используются для производства огнеупоров, заправочного материала (устройство и ремонт отдельных частей мартеновских печей и томасовских конвертеров), доломитового кирпича (футеровка металлургических печей), реже - в качестве флюсов. Требования к сырью регламентируются техническими условиями.
В области разведаны три месторождения флюсовых известняков: Пи-калевское, Второе Малогорское, Ярцевское и одно - доломитов - Заручь-евское. Все они расположены в Бокситогорском районе. Наиболее круп
75
ное из них - Пикалевское. Оно занимает площадь около 300 кв.км на западном склоне Тихвинской гряды Валдайской возвышенности и делится речными долинами на 7 участков.
Полезная толща месторождения состоит из неоднородных известняков нижнего карбона мощностью от 2 до 9,9 м, залегающих на глубинах до 18-22 м под ледниковыми суглинками и озерно-ледниковыми глинами. В ней выделяются три разновидности известняков: 1 - известняки органно-обломочные тонкопористые, средней крепости; 2 - известняки крепкие, кристаллические; 3 - известняки сильно выветрелые, местами рыхлые землистые. Все разновидности известняков в разной степени до-ломитизированы, окремнены, закарстованы, местами размыты.
Сильно отличаясь по физико-механическим свойствам известняки между тем близки по химическому составу Содержание СаО в среднем 53,5-62,5%, MgO 0,7-1,5%, SiO2 0,5-5,0%.
Известняки Второго Малогорского месторождения аналогичны Пи-калевскому, так как являются продолжением указанных выше горизонтов нижнего карбона.
Широкое распространение карбонатных пород каменноугольного возраста в Бокситогорском и Тихвинском районах области предопределяют большие возможности расширения сырьевой базы флюсовых известняков на этой территории.
Близ города Пикалево расположено Заручьевское месторождение доломитов, пригодных для производства огнеупоров, магнезиальной извести, карбонатной муки. Это месторождение разведывалось для Череповецкого металлургического завода, но пока не эксплуатируется.
КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
Карбонатные породы в сельском хозяйстве применяются в молотом виде для нейтрализации кислых подзолистых почв и в качестве минеральных добавок в корм животным.
Для нейтрализации кислых почв обычно берется известковая или доломитовая мука, содержащая СаСО3 и MgCO3 не менее 85%. При известковании кислых почв требуется вносить в среднем 5,5 тонн известняковой муки на 1 га в год. В Ленинградской области сельхозугодья составляют более 354 тыс.га, требующих систематического известкования. Таким образом, для этих целей необходимо извлекать из недр не менее 2,7 млн.тонн карбонатных пород в год.
Для известкования почв разведано 7 небольших месторождений известняков (Палгушское, Сухоложское, Межинское, Великосельское, Ионинское, Озеровское). Однако сейчас известковая мука изготавливается, в основном, параллельно с производством цемента, извести и другой продукции из пород Пикалевского, Сланцевского и Волосовского месторождений Пикалевским объединением “Глинозем”, Сланцевским и Волосовским цементными заводами.
7В
ГЛИНИСТЫЕ ПОРОДЫ
Значение глины в хозяйственной деятельности человека исключительно велико. Из глубины веков дошли до нас свидетельства культуры древности - керамические изделия. Глина нужнадля изготовления бумаги, при этом чем больше в бумаге хорошей глины (каолина), тем лучше бумага. Глина входит в состав пластмасс, используется при бурении, в металлургии и даже в кондитерском производстве для изготовления некоторых сортов конфет. Особенно же широко глина используется в строительной промышленности для приготовления цемента, изделий грубой и тонкой керамики (кирпич, черепица, фарфор, фаянс), в мелиорации (дренажные трубы и др.). Каждый сельский житель знает, что без хорошей глины печь в доме не сложить. В некоторых странах, например, в США, стоимость добытых глин превышает стоимость добытых урана, золота и уступает лишь стоимости железных и медных руд.
В Ленинградской области глинистые породы развиты широко, отличаются большим разнообразием состава и физико-механических свойств. Они встречаются практически во всех геологических комплексах. Промышленность области и Петербурга используют огнеупорные и тугоплавкие глины. Месторождений последних пока не выявлено.
ГЛИНЫ ОГНЕУПОРНЫЕ
Глины, температура плавления которых выше 1580 °C, называются огнеупорными. Они используются в черной металлургии для сооружения печей, тиглей, муфелей, для производства грубой и тонкой керамики. Огнеупорные разности глин состоят главным образом из каолинита, гидрослюд и галлуазита или из смеси этих минералов с примесью кварца и карбонатов. В химическом составе огнеупорных глин преобладают SiO2 и А12О3, которые в лучших разностях огнеупорных глин находятся в количествах, близких к содержанию их в каолините (соответственно 46,5% и 39,5%).
Все месторождения огнеупорных глин сосредоточены в восточной части Ленинградской области в зоне, примыкающей к Карбоновому уступу, где они ассоциируют с бокситовыми породами. Далее продуктивные разности переходят в Новгородскую область. Выделено два перспективных района: Тихвинский в Ленинградской области и Боровичско-Л юбы-тинский в Новгородской области. Добыча глин ведется пока только в Новгородской области. Огнеупорные глины Тихвинского района, несмотря на давнюю известность и разведанность пока не используются.
Более десятка проявлений и 6 разведанных месторождений огнеупорных глин сосредоточены на площади, ограниченной станцией Большой Двор на северо-западе, станцией Пикалево на юго-востоке, городом Бокситогорском на юге.
Строение изученных здесь участков недр в общем виде выглядит следующим образом. На пестроцветных верхнедевонских глинах залегают уг
77
листые огнеупорные глины тульского горизонта нижнего карбона. Непосредственно на них, преимущественно в осевых частях долин, лежат бокситовые породы, среди которых выделяются светлоокрашенные огнеупорные разновидности, являющиеся полезными ископаемыми. Бокситовые породы перекрыты песчанистыми глинами, песками и песчаниками алексинского горизонта нижнего карбона, выше которых залегают слои четвертичных отложений.
Огнеупорные глины залегают среди бокситовых пород в виде пластов и линз мощностью в первые метры (до 7-8 м), протяженностью от сотен метров до нескольких километров при ширине от 120 до 500 м. Залежи приурочены, как правило, к погребенным долинам, выработанным в девонских породах.
Месторождения огнеупорных глин в Ленинградской области представлены светло-пестроокрашенными пластичными, полупластичны-ми (полусухарными), иногда песчанистыми глинами. Пластичные разности отличаются высоким содержанием тонкодисперсных частиц. В минеральном составе преобладает каолинит нередко с примесью гидраргиллита. В толще огнеупорных глин встречаются прослои с повышенным содержанием окислов железа, снижающих качество сырья.
Запасы огнеупорных глин разведанных месторождений составляют более 11,7 млн. тонн (Синенковское, Повышевское, Батьковское, Болыпед-ворское, Селищенское). Их добыча может производиться открытым способом.
Среди огнеупорных глин наиболее ценными являются светложгущи-еся разности, используемые для производства изделий тонкой керамики. Имеющиеся геологические материалы не исключают возможность обнаружения таких разностей в Тихвинском бокситоносном районе.
ГЛИНЫ ЛЕГКОПЛАВКИЕ
Горные породы, состоящие из глинистых минералов и имеющих температуру плавления ниже 1350 °C, относятся к легкоплавким глинам. В зависимости от качества они могут быть использованы для производства керамических изделий (кирпича, керамических камней, плитки для внутренней облицовки, архитектурной терракоты, майолики, черепицы, керамзита, дренажных труб и др.), керамзитового песка и гравия, цемента и другой продукции.
В керамической промышленности используются глинистые породы, способные формироваться и сохранять заданную форму, а после обжига при температуре 900-1100 °C приобретать камнеподобный черепок. При изготовлении керамзита глинистое сырье должно вспучиваться при температуре 1050-1250 °C и образовывать легкий пористый материал. Для цемента определяющими являются химический и гранулометрический
78
состав глин. Содержание клинкеробразующих окислов SiO2, А1?О3, Fe2O3 должно обеспечивать оптимальное значение кремне-глиноземистых модулей в сырьевой смеси. Так, кремнистый модуль (SiO2/[Al2O3+Fe2O3]) должен быть не более 4 и не ниже 1,7, а глиноземный (A^O^Fe^) не более 4,5 и не ниже 1,0. Щелочи в количестве 3% являются уже вредными компонентами.
Легкоплавкие кирпично-черепичные глины в Ленинградской области развиты широко и связаны с отложениями протерозойского (венд), кембрийского, девонского и четвертичного возрастов (рис.20). Вендские глины встречаются в северо-западной части Ломоносовского района. Они образуют пластообразные и линзообразные залежи площадью до 7 га и мощностью 7-8 м. Глины серые, зеленовато-серые, иногда бурые, плотные алевритистые с линзовидными прослойками и желваками бурого сидерита и включениями пирита. Как сырье для керамических изделий они не изучались.
Среди палеозойских глинистых пород наиболее крупными размерами, постоянным составом и качеством характеризуются глины лонтовас-кого горизонта нижнего кембрия. Они выходят на поверхность под четвертичные отложения в Предглинтовой низменности и обнажаются в долинах рек Поповки, Славянки, Саблинки, Тосны, Ижоры.
Глины зеленовато-серые, местами голубовато-серые, тонкодисперсные, гидрослюдистые, местами содержат прослои светлосерых тонко- и мелкозернистых песчаников и алевритов. В верхней части глинистой толщи встречаются белые каолинитовые разности. В лонтоваском горизонте разведаны крупнейшие в области месторождения глин: Чекаловское, Красноборское, Копорское, Манихинское, Скачки, Красносельское. Месторождение Чекаловское представляет самую крупную централизованную сырьевую базу легкоплавких глин области.
Мощность кембрийских глин на разведанных месторождениях достигает 116-117 м.
Кембрийские глины, больше известные как “синие глины”, поистине уникальное достояние ленинградской земли. При рачительном использовании их хватит на многие поколения. Однако ценность этой глины может проявиться не только как хорошее керамическое сырье, но и в медицинских целях. Имеются указания на лечебные свойства кембрийской глины. Например, в книгах Валентины Травинки приводятся примеры использования этой глины для лечения ран, мастита, варикозного расширения вен и других недугов. Рекомендуется также принимать глинистые ванны (взмученная вода), пить слабые глинистые растворы и некоторые другие процедуры.
Девонские глинистые породы встречаются в образованиях фаменско-го и франского ярусов, залегая в виде линз и прослоев. Их мощность ва
79
рьирует от долей метра до 5-9 м, но, в основном, не превышает 2-3 м. Глины жирные, пластичные, часто песчанистые с включением карбонатного гравия. Разведаны три месторождения: Будогощское, Савиновщина и Филовщина. Они расположены соответственно в Киришском, Слан-цевском и Тихвинском районах. Эксплуатация месторождений осуществлялась в период с 1935 по 1959 год для производства кирпича и черепицы.
Из исторических источников известно, что на базе верхнедевонских глин издавна существовало кустарное гончарное производство. В конце 20-х годов оно пришло в упадок и прекратило существование.
Глины четвертичного возраста в Ленинградской области распространены очень широко и с давних времен используются для изготовления различных керамических изделий: кирпича, черепицы, дренажных труб, керамзитового гравия, майолики и другой продукции. Гончарные изделия, обнаруженные в археологических раскопках на Карельском перешейке и в Южном Приладожье, датируются археологом Н.Н.Гуриной в 5-6 тысяч лет.
Большое практическое значение имеют глины озерно-ледникового происхождения. Они встречаются по всей территории Ленинградской области. Мощность их различна и колеблется от 2-3 до 12 м с преобладанием 5-8 м. По основным качественным показателям глинистые породы основной части месторождений характеризуются как среднедисперсные, среднепластичные с низким и средним содержанием крупнозернистых включений.
В четвертичных отложениях разведано более 50 месторождений глин. Распределение их по районам приведено в таблице 4.
Балансом запасов учтено 20 месторождений, из них 19 как кирпично-черепичное сырье и 1 как цементное. Запасы 5 детально разведанных месторождений составляют более 155 млн.м3 (Чекаловское - 119 млн.м3; Красноборское - 10,4 млн.м3; Завод им.Свердлова - 25,1 млн.м3; Савиновщина - 0,048 млн.м3), предварительно разведанных - 247 млн.м3.
Обеспеченность глинистым сырьем действующих предприятий высокая.
Кирпичные заводы, работающие на базе таких месторождений, как Чекаловское, им.Свердлова и др. обеспечены запасами от 15-16 до 100 и более лет. Однако многие разведанные месторождения глин и перерабатывающие их заводы сосредоточены в центральной части Ленинградской области, тяготея к Петербургу.
Какова перспектива расширения сырьевой базы глины в удаленных районах области? Геологическими работами разных лет выявлена 41 перспективная площадь, в пределах которых установлено наличие глинистых пород и проведено предварительное изучение их качества, суммарные прогнозные ресурсы глинистого сырья составляют более 7218 миллионов кубометров (рис. 20 , приложение 2.2).
60
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЕЛИН ПО РАЙОНАМ ОБЛАСТИ
Таблица 4
Административный район Количество месторождений
Всего в том числе учтенных балансом
кирпично-черепичных цементных
Бокситогорский 1 - -
Волосове кий 1 - -
Волховский 5 2 -
Всеволожский 5 4 -
Выборгский 7 1 -
Гатчинский 3 1 -
Кингисеппский 2 - -
Киришский 2 1 -
Кировский 2 1 -
Лодейнопольский 2 1 -
Ломоносовский 5 1 -
Лужский 5 1 -
Подпорожский - - -
Приозерский - - -
Сланцевский 2 1 1
Тихвинский 1 - -
Тосненский 8 5 -
ИТОГО 51 1.9 1
Наибольшими ресурсами глин располагает Ломоносовский (более 2550 млн.м3), Волховский (более 1600 млн.м3), Приозерский (920 млн.м3) и Тосненский (более 690 млн.м3) районы. Далее следуют Бокситогорский (487 млн.м3), Всеволожский (421 млн.м3) и Тихвинский (211 млн.м3) районы. Слабые перспективы выявления новых месторождений глинистого сырья в Волосовском, Лужском и Сланцевском районах.
Все перспективные плошади представляют практический интерес для проведения поисковых работ и выявления месторождений глин. Некоторые из них располагаются частично в пределах природоохранных зон, что необходимо иметь в виду при планировании работ.
ОБЛОМОЧНЫЕ ПОРОДЫ
Обломочные породы - валуны, гравий, щебень, песок, песчано-гравийные смеси давно используются человеком для своих нужд. Из валунов строили и строят фундаменты и стены домов, мостили улицы в Санкт-Петербурге и в других городах. Без щебня, гравия и песка невозможно представить сколько-нибудь крупное строительство.
ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Несмотря на длительную историю использования обломочных пород единой их классификации не существует. В большинстве отечественных и зарубежных классификаций к песчаным относят зерна размером 0,05-2,0 мм, к гравийным - от 2 до 10 мм. В различных отраслях хозяйства, использующих песок и гравий, существуют свои классификации. Например, в строительных ведомствах к пескам относят материал с размером зерна от 0,14 до 5 мм, к гравию от 5 до 70 мм.
Месторождения чистого гравия встречаются очень редко, обычно он с песком образует смеси. Если количество гравийных частиц в такой сме-
Рис. 20
Карта месторождений и перспективных площадей глинистого сырья (по Л.А. Карбовской, 1991 г.).
1 - месторождение глины и его номер (названия месторождений см. в приложении 2.2), 1-8 - сфера возможного использования глины разведанных месторождений: 1 - кирпич, блоки керамические, 2 - кирпич лицевой, 3 -черепица, 4 - трубы дренажные, 5 - плитки керамические, архитектурно-художественная керамика, 6 - гончарные изделия, 7 - гравий керамзитовый, 8 - цемент; 9-12 - площади, перспективные для поисков месторождений глин и их номера: 9 - четвертичного возраста, 10 - девонского возраста, 11 - кембрийского возраста, 12 - протерозойского возраста; 13 - площади, рекомендуемые для поисков глинистого сырья (номера и названия площадей см. в приложении 2.3); 14 - месторождения разрабатываемые; 15 - месторождения законсервированные (ранее разрабатываемые).
82
си составляет от 7 до 15%, она называется гравелистым песком, 15-30% -гравийно-песчаной смесью и более 30% - песчано-гравийной смесью. В практике смесь гравия с песком обычно называют песчано-гравийным материалом (ПГМ). ТравиЙ состоит, в основном, из крепких пород - гранита, гнейса, диабаза, кварцита и твердых минералов - кварца, полевого шпата, но встречаются частицы и более слабых пород - известняков, доломитов, мергелей, песчаников.
Месторождения ПГМ подразделяются на крупные с запасами свыше 15 млн. м3, средние - от 1 Одо 15 млн. м3, и мелкие с запасами до 10 млн. м3.
В области разведано и подготовлено к освоению 25 месторождений ПГМ. Кроме того, имеются более 90 месторождений и 180 проявлений, пока недостаточно изученных.
Основная часть месторождений расположена в Выборгском и Подпо-рожском районах. В Приозерском, Кировском, Кингисеппском, Ломоносовском, Лужском и Бокситогорском районах разведано по 1-3 месторождениям.
Все месторождения ПГМ связаны с верхнеплейстоценовыми отложениями краевых зон последнего оледенения, среди которых преобладают водно-ледниковые образования. Имеются единичные месторождения морского и древнеречного происхождения.
Полезная толща месторождений представлена гравийно-песчаным материалом с примесью валунов. Содержание гравия колеблется от 10% (Шапкинское месторождение) до 49% (Кезо-Ручей). Высокое содержание гравия (более 42%) отмечено на 6 месторождениях, преобладающее значение - 22-30% - на 14 месторождениях. Содержание валунов обычно 2-4%, но на некоторых месторождениях достигает 18-20% (Сяйние, Рогачи).
Мощность полезной толши колеблется от 0,6 до 33 м, преобладает 6-8 м (рис.21). На четырех месторождениях - Кирсинское, Новая Середка, Боровинское, Малуксинское II - составляет 11-14 м.
Гравий в разведанных месторождениях представлен, в основном, изверженными и метаморфическими породами. В песчано-гравийной смеси всегда присутствует некоторое количество пылеватых и глинистых частиц. На восьми месторождениях (Семиозерье II, 101 км, Новая Середка, Рогачи, Гвардейское, Мыс Песчаный, Мыс Стирступден, Гавриловское) их количество не превышает 1,0%, поэтому гравий может употребляться без промывки. На остальных месторождениях содержание пылевато-глинистых частиц колеблется от 1,0% до 15,8%.
Песчано-гравийные материалы Ленинградской области характеризуются высоким качеством и пригодны для производства бетонов и строительных работ.
Обеспеченность предприятий разведанными запасами ПГМ от 3 до 52 лет. Однако имеются дробильно-сортировочные заводы, сырьевая база которых практически исчерпана.
84
сз
Рис. 21
Месторождение песчано-гравийных материалов Семиозерье.
1 - насыпной грунт, 2 - торф, 3 - песок, 4 - песок с гравием и валунами (полезная толща), 5 - супесь с валунами и щебнем (морена), 6 - местоположение разведочной скважины.
Каковы перспективы расширения запасов ПГМ в области?
Общие прогнозные ресурсы ПГМ составляют более 1735 млн. м3. Многие перспективные площади попадают в охранные территории и их вовлечение в эксплуатацию практически исключено. В общей сложности это составляет почти 60% запасов.
Расширение сырьевой базы ПГМ возможно за счет мелких месторождений, которых в области довольно много, что даст возможность удовлетворять нужды местных предприятий. Важнейшей задачей является инвентаризация и доизучение скоплений ПГМ.
Следует иметь ввиду, что строительные материалы должны быть дешевые, поэтому желательно, чтобы месторождения располагались как можно ближе к потребителю.
85
ПЕСКИ
Многие считают пески простым полезным ископаемым, которое встречается практически повсеместно. Однако, не каждый песок может быть полезным ископаемым. Для использования в производстве разного рода изделий необходимы пески определенного качества, при этом существует много ограничений: по минеральному составу, зернистости, присутствию глинистых и органических веществ и др.
В зависимости от назначения выделяют следующие группы песков:
- пески строительные, пригодные для всех видов строительных работ (производство бетона, растворов, дорожных и других строительных работ);
- пески кварцевые стекольные;
- пески формовочные;
- пески для силикатных строительных материалов (силикатного кирпича, блоков, панелей для перекрытий, легких и ячеистых бетонов).
Пески строительные
К строительным пескам основные требования сводятся к следующему: содержание гравия крупнее 10 мм должно быть не более 0,5%, гравия 5-10 мм - не более 5%, пылевато-глинистой фракции до 3%, сернистых включений в пересчете на SO3 не более 2%.
Месторождения строительных песков встречаются по всей территории области, но наибольшие скопления находятся в северо-западной и центральной ее частях. Все месторождения имеют позднечетвертичный возраст и обязаны своим происхождением действию водно-ледниковых процессов. Полезная толша сложена полимиктовыми или кварц-поле-вошпаговыми песками преимущественно безгравийными, иногда с прослоями супесей и суглинков, местами с линзами песчано-гравийного материала.
Мощность полезной толщи на месторождениях не постоянна и меняется от 0,6 до 39 м, преобладает 5-8 м. Максимальные средние мощности 15-22 м отмечены на месторождениях Славково, Замостье, Келкова Гора, Шапкинское.
В Ленинградской области запасы строительных песков 38 месторождений, учтенных балансом, составляют более 350 млн. м3. Наиболее крупными месторождениями являются Малуксинское (26 млн. м3), Толстое (32 млн. м3), Шапкинское (40 млн. м3), Байковские Ямы (более 20 млн, м3), Лондонская отмель (более 47 млн. м3). Крупные запасы строительных песков сосредоточены на дне Финского залива.
Обеспеченность строительным песком предприятий области удовлетворительная, возрастание потребностей можно покрыть за счет использования песков отсевов на всех эксплуатируемых песчано-гравийных месторождениях.
86
Пески кварцевые стекольные
Стекольная промышленность является одним из основных потребителей кварцевого песка. Его качество нормируется Государственным стандартом, согласно которому минимальное содержание кремнезема допускается в пределах от 95% для низких марок стекла до 99,8% для высоких марок, окислов железа - 0,1 -0,25%, глинозема - не более 4%. Содержание зерен крупнее 0,5 мм не должно превышать 5%. Кроме того, лимитируется содержание окислов кальция, магния, хрома, титана, калия, натрия, а также пылеватых и глинистых частиц.
Кварцевые пески встречаются в кембрийских, ордовикских, девонских, нижнекарбоновых и четвертичных отложениях. Основная часть кварцевых песков, независимо от возраста, образовалась в прибрежно-морских условиях, обеспечивавших длительную переработку песчаного материала и высокую степень его чистоты и сортированное™.
В кембрии толща кварцевых песков прослеживается с перерывами вдоль глинта в виде узких полос на участках от реки Нарвы до реки Сумы и от города Красное Село до реки Сясь. Видимая мощность слоя до 12-15 м. Пески содержат от 88,7% до 99% кварца. В качестве примесей отмечаются полевые шпаты (до2-3%) и карбонаты (1-3%). Минералы тяжелой фракции присутствуют в количестве до 1% и представлены, в основном, лимонитом, гидрогётитом, пиритом, ильменитом. Линзы чистых песков в предглинтовой полосе в течение долгого времени разрабатывались на Захожском, Саблинском и Колчановском месторождениях для нужд стекольной промышленности. К настоящему времени высококачественные разности песков этих месторождений выработаны.
Другие известные месторождения кембрийских кварцевых песков: ВойбоКВльское, Путиловское, Пилловское, Званцевское, Староладожское, Войтоловское имеют повышенное содержание окислов железа и недостаточное количество кремнезема, вследствие чего в естественном виде (без обогащения) не пригодны для производства светопрозрачного стекла.
В нижнем ордовике (пакерортский горизонт) встречаются плохосортированные тонко- и мелкозернистые кварцевые пески и песчаники, содержащие раковины оболид, характеризующиеся в ряде случаев содержанием кремнезема 93% и окислов железа от 0,13% до 2,2%. Однако в необогащенном виде эти пески также непригодны для производства стекла.
Прослои кварцевых песков встречаются в междуречье Луги и Оредежа в верхней части старооскольского горизонта, где они достигают 30 м мощности. Содержание кварца в песчаной фракции 0,5-1,0 мм от 97% и более, а в алевритовой - 0,1-0.01 мм снижается до 55-89%. Помимо кварца присутствуют зерна полевого шпата, мусковита, реже - каолинита. Минералы тяжелой фракции представлены мелкими зернами (0,1-0,01 мм)
87
гематита, магнетита, гидрогётита, рутила. Наиболее чистые, светлые разности (почти белые, светло-желтые) образуют прослои и линзы среди более темноокрашенных песков.
В девонских отложениях располагаются месторождения кварцевых песков Сиверское, Новинское, Низовское, Тлебовское, Толмачевское, Пе-речицы, Гобжицы, Петрушины Горы, Липский Мост, Лужское и др. На правом берегу реки Сясь в верхней части швентойского горизонта девона известны светлосерые пески с содержанием кварца от 70% до 98%. Кварцевые пески всех месторождений требуют обогащения.
Линзы кварцевых песков встречаются в горизонтах нижнего карбона. Они прослеживаются в узкой полосе в средней части Карбонового уступа восточнее линии Боровичи-Тихвин. Пески светлоокрашенные, реже тем-неокрашенные, иногда в них отмечаются прослои глин и линзообразные тела песчаников с железисто-кварцевым цементом. Содержание кварца колеблется в пределах 94,5%-99,2%, полевых шпатов 0,3-0,4%, в незначительных количествах присутствуют мусковит, карбонаты, рудные минералы. Пески содержат 94-99% кремнезема, 0,02-0,3% окислов железа и 0,05-1,32% глинозема. Известно еще несколько перспективных участков, кварцевых песков, но из-за удаленности от путей сообщения они не представляют практического интереса и не разведаны.
Месторождения кварцевых песков четвертичного возраста низкого качества и пригодны лишь для производства бутылочной тары.
Пески формовочные
Формовочные пески используются в литейном производстве в качестве основного компонента смесей для литейных форм. Обычно это кварцевые пески, чистые или с примесью глинистого материала. Они должны обладать достаточной огнеупорностью, высокой газопроницаемостью и не содержать вредных примесей (сульфидной серы, растительных остатков, угля и др.).
В области разведаны и учтены балансом четыре месторождения формовочных песков с запасами более 110 млн. м3 (Новинское, Зачеренье, Крупели и ТУрово-Печерское). Все они расположены в Лужском районе.
Новые месторождения формовочных песков могут быть выявлены в старооскольском горизонте среднего девона и алексинском горизонте нижнего карбона.
Пески для силикатных строительных материалов
Для силикатных изделий используются чистые кварцевые пески. Их пригодность, из-за отсутствия стандартов, устанавливается лабораторными, технологическими и заводскими испытаниями уже готовой продукции. Состав песков может меняться. Например, для производства силикатного кирпича и вяжущего материала содержание кремнезема в песках должно быть не менее 50%, а для ячеистого бетона не мнее 70%. Ограни-
88
чивается содержание сернистых соединений, щелочей, слюды, пылеватых, илистых и глинистых частиц, органических включений.
Для производства силикатного кирпича и силикатных изделий разведаны и эксплуатируются три месторождения: Келкова Гора, Шапкинское и Падминское. Эти месторождения связаны с фациями водно-ледниковых бассейнов, в которых существовали условия благоприятные для сортировки и накопления чистых кварцевых песков.
Силикатный кирпич изготавливают Павловский кирпичный завод и Сланцевский комбинат строительных материалов, которые обеспечены запасами на 10-15 лет.
Для производства силикатных изделий возможно использование кварцевых песков - хвостов обогащения Кингисеппских фосфоритов, запасы которых составляют более 54 миллионов кубометров.
Хотя пески в Ленинградской области используются в разнообразных сферах хозяйства, диапазон их применения может быть расширен прежде всего за счет стекольной промышленности. Отметим, что до революции в окрестностях Петербурга работало более 30 стекольных заводов.
ИЗВЕРЖЕННЫЕ И МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
Трудно переоценить значение гранитов, гранито-гнейсов, габбро, кварцитов и других изверженных и метаморфических пород в архитектурном облике Санкт-Петербурга и многих городов Ленинградской области. Обладая большой механической прочностью и монолитностью, они являются прекрасным материалом для различных строительных деталей (цоколь, поребрик, ступени, облицовочные плиты и др.) и скульптурномонументальных украшений городов (барельефы, памятники, монументы, обелиски и постаменты под них). Высокие декоративные свойства позволяют использовать их для внутренней и внешней отделки жилых и промышленных комплексов. Кроме того, изверженные и метаморфические породы являются источником прочного щебня для изготовления бетонов самых высоких марок.
Кристаллические породы выходят непосредственно на дневную поверхность или под четвертичные отложения в северной части Карельского перешейка и На северо-востоке области в Подпорожском районе,
КАРЕЛЬСКИЙ ПЕРЕШЕЕК
Добыча гранитов на Карельском перешейке ведется с первой половины XVIII века. К настоящему времени наиболее изученными оказались территории, тяготеющие к железнодорожной линии Петербург-Выборг-Каменногорск, а также окрестности станции Кузнечное Приозерского района. Именно здесь сосредоточено основное количество месторождений, разведанных на блочный камень для штучных изделий (цоколь, поребрик, облицовочные плиты и др.), и для производства щебня. Конеч
89
но, наибольший интерес представляют месторождения блочного камня с хорошим декоративным рисунком. Наиболее распространенными породами для получения блочного камня являются граниты и гранито-гнейсы.
М.С.Зискинд выделяет следующие основные типы гранитов высокой декоративности.
I тип - овоидные граниты рапакиви красных, розовых, реже коричневато-красных и серовато-розовых цветов различных оттенков. Различают два вида овоидных гранитов рапакиви: выборгиты, в которых вкрапленники микроклина эллипсовидной формы окружены тонкой плагиоклазовой оболочкой в виде зеленой, реже белой каймы толщиной 2-5 мм и питерлиты, в которых вкрапления без оболочки. Овоидные граниты интенсивно разрабатываются на Выборгском гранитном массиве в течение более чем 150 лет; они широко использовались для создания многих монументальных сооружений Петербурга (колонны Исаакиевского собора, Александровская колонна на Дворцовой площади, колонны Инженерного замка, Нового эрмитажа и др.).
Отполированные до зеркального блеска они прослужили уже более 150 лет и не утратили четкости рисунка камня. Овоидными гранитами выложены цоколи многих зданий, парапеты набережных, башни и тротуары мостов.
Добыча крупных гранитных блоков велась в те далекие времена исключительно вручную. Например, на каменоломне Пютерлакс возле Выборга, где добывались блоки для колонн Исаакиевского собора (их длина более 17 м), работа производилась следующим образом. На гранитной скале вычерчивались контуры заготовки, затем по ним сверлились отверстия, в которые вставляли железные клинья. Рабочие располагались так, чтобы каждый имел перед собой три такие клина. По сигналу они равномерно били кувалдами по клиньям до появления трещины, в которую вставляли железные рычаги с кольцами и канатами. Затем, добившись отделения заготовки от скалы, при помощи воротов скатывали блок на специально приготовленный деревянный помост, после чего грузили на баржи.
П тип - трахитоидные светлосерые, иногда розовато-серые граниты рапакиви, основная масса которых состоит из полевых шпатов, развитые грани которых расположены в субпараллельных плоскостях, мелких зерен кварца и незначительного количества мелкочешуйчатого биотита. Подобный гранит использовался до революции в Петербурге для облицовки многих зданий (ВСЕГЕИ на Среднем проспекте, дома 3 и 4 на Б.Морской улице и др.). В советское время трахитоидные граниты широко применялись при строительстве набережных, мостов, метрополитена. Из него к 40-летию Победы над Германией сооружен обелиск иа площади Восстания.
III тип - порфировидные плагиомикроклиновые граниты преимуще
S0
ственно красного цвета Каарлахтинского и Бородинского массивов. Гранит Каарлахтинского месторождения применялся при сооружении набережных Робеспьера, Арсенальной, Свердловской, из него выполнен пьедестал памятника Ленину на Московской площади. Он использовался также при отделке ряда высотных зданий, Кремлевского дворца съездов, станций метрополитена, постамента памятника Суворову у театра Советской Армии в Москве. Оригинальную структуру с прямоугольными вкрапленниками микроклина имеют граниты Бородинского месторождения. Этот гранит применялся при сооружении мемориала защитникам Ленинграда на площади Победы, при отделке бывшего дома Елисеевых на Невском, 56 и других дореволюционных построек.
IV тип - мелкозернистые красные граниты с незначительным (менее 5%) содержанием темноцветных минералов. Этими гранитами облицованы фасады зданий на Большой Морской улице, костел в Ковенском переулке.
По геологическим особенностям в пределах северной части Карельского перешейка М.С.Зискинд выделяет три группы месторождений гранитов и гранито-гнейсов: 1.- Выборгскую, охватывающую месторождения гранитов рапакиви в пределах Выборгского гранитного массива; 2,-Центральную, в границах площади распространения наиболее древних толщ гранито-гнейсов и гнейсов, прорываемых небольшими интрузиями гранитов; 3.- Приладожскую, приуроченную к Каарлахтинской гранитной интрузии и вмещающей ее метаморфизованные толщи гранитогнейсов и гнейсов.
Выборгский массив гранитов рапакиви расположен в северо-западной части Карельского перешейка между рекой Вуоксой и берегом Финского залива. Коренные выходы гранитов в общей сложности составляют 450-500 кв.км (включая прибрежные острова). Площадь же всей интрузии, большая часть которой расположена в Финляндии, равна 18 тысяч кв.км. В настоящее время в пределах Выборгского гранитного массива известно более 55 месторождений и проявлений гранита рапакиви. Детально разведано 10, из которых разрабатывается 4 (3 на щебень - Эр-киля, Гавриловское - 2 участка и 1 на блоки - Возрождение). Граниты месторождения Возрождение обладают не только высокой декоративностью, но и большой механической прочностью, достигающей 2500 кг/см2, весьма низким показателем водопоглощения, не превышающим 0,5%. Редкая трещиноватость гранитов обуславливает высокий процент выхода блоков. Расстояние между вертикальными трещинами достигает здесь 25 м, горизонтальными -8 м, что позволяет изготавливать огромные по размерам монолитные изделия, используемые в хозяйственных целях (бумагоделательные валы и др.) и в качестве основных элементов архитектурных композиций (обелиск “Городу герою Ленинграду” на площади Восстания и др.). В каменоломне под Выборгом вырублен самый тяже
91
лый в мире блок (3754 тонн) для Александровской колонны. Его длина 30,5 м, ширина в основании 6,9 м. Пример месторождения гранитов в пределах Выборгского массива показан на рис.22.
Месторождения центральной части Капельского перешейка размещаются среди комплекса архей-нижнепротерозойских амфиболо-биотитовых и биотитовых гнейсов и приурочены, в основном, к небольшим интрузиям. Лучше всего они изучены вдоль железнодорожной линии Каменногорск-Светогорск, Каменногорск-Хиитола. Площади этих интрузий несравнимо меньше Выборгской и составляют от 5 до 50 кв.км. Каменногорская интрузия сложена мелкозернистыми, местами среднезернистыми, серовато-розовыми плагиомикроклиновыми гранитами и гранодиоритами, Вуоксинская - древнейшими плагиоклазовыми гранитами и гранодиоритами. Бородинская, Заветнинская и Ояярвинская - порфировидными красновато-серыми и красными микроклиновыми гранитами каарлахтинскоготипа. Граниты на указанных интрузиях добывались еще в XIX веке. В настоящее время Каменногорское месторождение разрабатывается на блочный камень и несколько месторождений - на щебень и частично на блоки. Суммарные запасы по промышленным категориям составляют более 162 млн. м3. Обеспеченность предприятий сырьем различная - от 6-8 до 160 лет.
В центральной части северной половины Карельского перешейка встречаются также интрузии основных пород (Островская. Вуоксинская и др.). Хорошую декоративность имеют основные породы Островского массива. Выделяются три разновидности: габбро-нориты, измененные габбро-нориты и гранодиориты. Габбро-нориты полируются с образованием зеркальной поверхности однородного темно-серого, почти черного
Рис. 22
Пример месторождения гранитов Ала-Носкуа.
92
[Хинтола
яярви \
мево
уМаИК^
КС
ft
озерск
пель-1 о
1
Рис. VII
Карта месторождений изверженных и метаморфических пород Карельского перешейка.
1 - биотитовые гнейсы 2 - г раниты рапакиви, 3 - биотитовые граниты, порфировидные и трахитоидные граниты и гранодиориты, А диориты, гоанодиооиты. 5 - габбро-габбро-диа-базы, диориты, 6 - алевролиты, аргиллиты, песчаники, 7 - месторождения: 7а - гранитоиды, гнейсы, габбро, 76 - известняки. 8 - месторождение разрабатывается.
Перечень месторождений см. в приложении 2.4.
1-Х массивы: I - Выборгский, II - Красносокольский, III - Вуоксинс-кий, IV - Бородинский, V - Каменногорский, VI - Заветнинский, VII - Ояярвиникий, VIII - Каарлахтинский, IX - Приозерский, X - Ост-
V 8
ровский.
2
Онежское о зеро
3
° Подпорожье
5
одейное Поле
о з е ро
6
Оятл
ОМОНОСОВ
ихви
60 км
дов
овгоро
JJ.
20
Всеволожск С-ПЕТЕРБУРГ
'о Ки|
Кириши
о з. Чудское
Рис. VIII
Схема месторождений и проявлений минеральных красок (сост. И.И.Киселев). 1 - месторождения и проявления минеральных красок; 2-11 - цвет пигмента: 2 - умбра, 3 - охра, 4 - сиена, 5 - марс, 6 - вандик (пунусская черная), 7 - мумия, 8 - зеленая (глауконит), 9 - архангельская коричневая, 10 - месторождение, содержащее несколько цветов, 11 - цвет пигмента не определен.
цвета с синеватым оттенком. Измененные габбро-нориты в зеркальных полировках имеют пятнистый рисунок - на темно-сером фоне выделяются округлые порфиробласты розового и желтого микроклина и кварца. Гранодиориты в зеркальных полировках имеют конзрастный рисунок из чередования темно-серых и розовых полос. В пределах массива разведано Островское месторождение блочного камня.
К Приладожской группе относятся все месторождения гранитов, гранито-гнейсов, мигматитов, расположенных на северо-западном берегу Ладожского озера. Выходы кристаллических пород прослеживаются здесь от границ с Карельской республикой на севере до широты Приозерска на юге.
Месторождения сложены крупнозернистыми микроклиновыми и порфировидными гранитами. Добываются также мигматиты, аплиты, гранито-гнейсы и гнейсы. В Приладожской группе разведаны месторождения Перкон-Лампи, Богатыри, Кузнечное, Кузнечное I, Приозерское, Ровное I, из которых Перкон-Лампи и Богатыри разрабатываются на блоки.
Предприятие “Гранит-Кузнечное”, эксплуатирующее эти месторождения, обеспечено сырьем на 50-100 лет.
Всего на Карельском перешейке разведано 12 месторождений на блочный камень и 22 месторождения - на щебень (рис. VII на цветной вкладке). Многие месторождения являются одновременно источником блоков и щебня. Суммарный объем промышленных запасов блочного камня по данным разведок составляет более 75 млн. м3.
В1991 году в результате проведения поисковых работ под руководством геолога Б.Н.Степкина на Карельском перешейке были выделены 17 новых перспективных участков, изверженных и метаморфических пород, запасы которых составляют 51866 тыс. м3 в Выборгском районе и 11060 тыс. м3 - в Приозерском.
ОНЕЖСКО-ЛАДОЖСКИЙ ПЕРЕШЕЕК
Вторым местом распространения метаморфических и изверженных пород в Ленинградской области является северо-восточная часть Подпо-рожского района. Здесь на поверхность выходят кварциты, кварцито-пес-чаники, габбро-диабазы и диабазы нижнего протерозоя (рис. 23).
Кварциты и кварцито-песчаники прослеживаются вдоль западного побережья Онежского озера, встречаются также в верхнем и среднем течениях реки Свири. Здесь с той или иной детальностью изучено 7 месторождений и проявлений кварцитов (Симбой, Гиморецкое, Щелейкинское, Перхозеро, Ровское, Вознесенское, Юксовское). Это твердые, на отдельных участках сливные, породы светло-серого, розовато-серого, малиново-красного и буровато-красного цвета, которые при полировке достигают совершенного блеска. Кварциты шокшинской свиты - прекрасный
93
Рис. 23
Схема размещения месторождений изверженных и метаморфических пород на Онежско-Ладожском перешейке.
1 - верхнедевонские отложения (пестроокрашенные глины, алевриты, песчаники, известняки), 2 - нижнекембрийские отложения (глины с прослоями песков и песчаников), 3 - верхнепротерозойские отложения (глины, алевриты, песчаники, конгломераты), 4 - нижнепротерозойские кварциты (шокшин-ские) с прослоями песчаников, 5 - диабазы, габбро-диабазы (долериты), 6 -разрывные нарушения, 7 - месторождения габбро-диабазов и диабазов (3 -Гиморецкое, Щелаткинское, 4 - Онежское), 8 - месторождения кварцито-песчаников (1 - Ровское, 2 - Юксовское), 9 - граница Ленинградской области.
облицовочный материал. Так, малиновые кварциты, расположенные на смежной территории Карелии, использовались при сооружении гробницы Наполеона в Париже, мавзолея Ленина и памятника Неизвестному солдату в Москве, советских павильонов на Международных выставках в Париже и в Нью-Йорке, на станциях московского метрополитена, а также нескольких памятников в Санкт-Петербурге.
В настоящее время выданы лицензии на разведку Юксовского месторождения кварцито-песчаников, расположенного в 50 км юго-восточнее г.Подпорожья. Породы месторождения пригодны для получения блочного
£4
камня и изготовления облицовочной плитки, брусчатки и другой продукции. Кварпито-песчаники практически мономинеральны и однородны по химическому составу, поэтому они устойчивы к колебаниям температурного режима и могул' быть использованы как огнеупорное сырье. Например, на Кондопожском камнеплавильном комбинате плитками из кварцито-песчаников были футерованы плавильные печи.
В северо-восточной части Подпорожского района встречаются габбро-диабазы и диабазы - наиболее молодые среди докембрийских магматических пород. Они залегают в толще нижнепротерозойских шокшинских песчаников в виде пластово-секуших тел мощностью до 160 м и выражены в рельефе отдельными разобщенными выходами среди песчаников или скальными грядами протяженностью до нескольких километров. Это полнокристаллические породы, плотные, крепкие темно-зеленого цвета. Шероховатые поверхности имеют серый цвет, а полированные приобретают редкий, для добываемых в России природных камней, черный цвет. Камень долговечен в условиях наружной облицовки. Благодаря способности хорошо колоться, диабазы и габбро-диабазы являются прекрасным материалом для изготовления брусчатки и поэтому широко использовались в свое время для покрытия мостовых в Санкт-Петербурге. Предварительно разведаны месторождения Щелейки (на щебень) и Онежское (Пролетарская сторона, на блоки).
Габбро-диабазы и диабазы могут также использоваться в каменном литье. Каменнолитейное производство это плавление естественного камня с образованием расплава и последующей отливкой его в формах для получения различных по назначению изделий. Из плавленых пород можно получать плиты для тротуаров, лестничные ступени, кислотоупорные трубы и емкости, оборудование д ля химической промышленности, электроизоляторы, шары для дробильных установок (шаровых мельниц), облицовочные материалы, детали архитектурных украшений, минеральную вату и другую продукцию.
МИНЕРАЛЬНЫЕ КРАСКИ
Природ ными красителями (пигментами) человек пользуется давно. Первыми минеральными красками были сажай натуральная охра, ими выполнены многие первобытные наскальные рисунки. Если пигмент смешивают с водой, получаются акварельные краски, с олифой - масляные. Палитра многих русских церквей состоит целиком из природных пигментов.
В Ленинградской области большинство месторождений и проявлений минеральных красок приурочены к отложениям четвертичного возраста (красочные пески, глины, болотные образования). Кроме того, минеральные пигменты (пестроокрашенные глины, бокситовые породы, песчаники и пески) встречаются в отложениях нижнего карбона и реже - нижнего ордовика. Преобладают желтые, красные и коричневые цвета.
95
Пестроокрашенные глины, пески, болотные железисто-марганцевые соединения четвертичного возраста и высокожелезистые бокситовые породы нижнего карбона используются для приготовления умбры, мумии, охры. Глауконитовые глины и песчаники нижнего ордовика содержат пигмент зеленых тонов. Присутствие марганца придает пигменту темный, почти черный цвет.
На территории области известно более 165 месторождений и проявлений минеральных красок. Запасы каждого из них невелики и колеблются от сотен килограмм до десятков тысяч тонн. Однако на балансовом учете находятся всего два месторождения: Копорское и Юрьевское. Оба расположены в западной части Ленинградской области. 12 ранее разведанных месторождений потеряли практическое значение по разным причинам: выработка запасов, расположение в лесопарковых зонах, низкое качество сырья.
Копорское месторождение минеральных красок расположено в Ломоносовском районе в 2,5 км к юго-востоку от станции Копорье. Оно прослежено на 7,5 км в полосе шириной 30 м между деревнями Высоцкое и Ивановское. Красочное сырье представлено глауконитовыми глинами ордовикского возраста.
В пределах узкой приглинтовой полосы, где они доступны для открытой разработки, мощность полезной толщи красочного сырья колеблется от 0,5 до 1,8 м. Запасы минеральных красок 76 тысяч тонн.
В 1914 и 1917 годах Копорское месторождение разрабатывалось - велась добыча глауконитовых глин для получения маскировочного зеленого пигмента и зеленой масляной краски. В настоящее время глины не используются в лакокрасочной промышленности. Они довольно маслоемки и имеют малую кроющую способность. Однако, их можно употреблять в качестве зеленого пигмента на известковом растворе для наружной окраски фасадов зданий.
Юрьевское месторождение также находится в Ломоносовском районе в 4,5-5 км к северо-востоку от станции Копорье. Оно расположено в нижней части глинта по обе стороны ручья Юрьевского. Красочное сырье -охра, умбра, коричневая глина - имеет мощность от 0,2-1,2 м до 3-4 м. Запасы месторождения составляют 6,5 тыс. тонн.
Среди остальных более 150 проявлений минеральных красок, известных в области, выделяются следующие красочные типы: светлые и темные охры - 52 проявления; марс - 31 (из них марс коричневый темный - 6, марс коричневый светлый -1); сиена - 7 (натуральная - 1, сиена жженая -2); архангельская коричневая - 4; вандик - 12, мумия - 14; зеленая (глауконит) -1; в более чем 30 проявлениях пигмент не изучен.
Общие запасы минеральных красок превышают 7400 тыс. тонн. Распределение их по территории области неравномерно. Максимальное количество проявлений и месторождений приурочено к 4 участкам: южной
96
половине Карельского перешейка, Ломоносовскому району, южным частям Лужского и Тихвинского районов (рис. VIII на цветной вкладке).
Природные пигменты обладают важными достоинствами: они легко добываются, просто перерабатываются, из них получаются прочные и устойчивые к действию погоды краски, что в сочетании с широким распространением пигментов делает их добычу весьма эффективным делом.
САПРОПЕЛЬ
Сапропель - органо-минеральный озерный ил - вязкие илистые отложения. образующиеся на дне водоемов из отмерших растений и животных организмов, минеральных веществ биохимического и геохимического происхождения, приносного терригенного материала, имеющие зольность не более 85%.
Образование сапропеля началось в раннем голоцене после того, как территорию покинули покровные ледники (8-10 тысяч лет тому назад). В итоге длительных и сложных физических, химических и биологических процессов сапропель оказался обогащенным, помимо собственного органического вещества, кремнием, кальцием, фосфором, железом, многими микроэлементами и физиологически активными веществами.
Состав и свойства сапропелевых отложений определяются физико-географическими условиями и типами водоемов. Формирование сапропеля различных типов водоемов (бессточных, сточных и проточных) происходит неодинаково. В бессточных озерах образуются мало- и среднезольные сапропели, минеральная часть которых в основном состоит из двуокиси кремния. Эти сапропели богаты азотом, мощность их, как правило, значительная. С увеличением водообмена зольность сапропелей растет. Мощность сапропеля в озерах Ленинградской области обычно равна 3-10 м, но местами может достигать 20 и даже 40 м.
Все природное разнообразие сапропелевых отложений делится на шесть классов и 16 видов. Класс сапропеля характеризует отношение органического и минерального вещества и их состав. Выделяют следующие классы сапропеля: органический, кремнистый, органо-силикатный, силикатный, карбонатный, железистый. Классы делятся на виды. Например, среди органического класса выделяются водорослевые, торфянистые, зоогеново-водорослевые; среди железистых - органо-железистые, известково-железистые, лимонитовые, сульфидные.
Особенности химического состава, агрохимические и физические характеристики, многообразие видов позволяют широко использовать сапропель в народном хозяйстве: в земледелии, животноводстве, птицеводстве, мелиорации, промышленности строительных материалов, медицине, при бурении скважин и в некоторых других сферах. Сапропель экологически безвреден, биологически активен, препятствует усвоению радионуклидов и тяжелых металлов.
97
На основе сапропеля производят компосты, удобрительные смеси, известковые материалы, гранулированные удобрения, аммонизированный сапропель для выращивания клубеньковых бактерий, ростковых препаратов и др. Проведенные в Белоруссии и некоторых районах России опыты показали, что использование сапропеля приводит к восстановлению почв, повышает урожайность зерновых культур, картофеля, корнеплодов.
В последние годы проводились опытные работы по использованию сапропеля в различных хозяйствах Ленинградской области. В совхозах “Шушары”, “им.Тельмана”, “Смена” применение сапропеля в качестве удобрений показало его большую эффективность (использовался сапропель озера Вишневского).
Сапропель давно используется как добавка в корм животным и птицам. При этом он полностью заменяет все другие минеральные кормовые добавки, устраняет неполноценность кормов по витаминеральному составу Добавку скармливают в виде гранул, брикетов, порошка и пасты.
Качественный состав и вяжущие свойства сапропеля позволяют использовать его как порообразующее вещество для получения фильтрационных керамических труб, пористо-щелевых керамических камней, кирпича, стеновых панелей, при производстве аглопорита, древесно-волокнистых плит и других строительных материалов.
Сапропель придает новые свойства некоторым видам промышленной продукции. Упаковочный материал, изготовленный с его использованием, значительно увеличивает сроки хранения пищевых продуктов. Например, яйцо в ячейках из сапропеля может сохраняться до 6 месяцев.
Сапропели обладают свойствами лечебных грязей. Их применение позволит расширить сеть лечебно-оздоровительных объектов в Ленинградской области. Сапропель может быть также полезен в фармакологии для приготовления медицинских препаратов.
Сапропель применяется в буровой технике для промывочных и тампонажных растворов. Работы, выполненные в Институте торфа АН Белоруссии и Белорусском научно-исследовательском геологическом институте, показали, что сапропелевые буровые растворы не только не уступают глинистым, но и превосходят их по своим технологическим свойствам. Сапропелевые растворы экологически безвредны и не требуют затрат на проведение природоохранных мероприятий.
Новое уникальное свойство открыто в сапропеле специалистами Украинского НИИ сельскохозяйственной радиологии. Он препятствует накоплению в сельскохозяйственной продукции радионуклидов. Ученые Полесского филиала Украинского НИИ почвоведения и агрохимии разрабатывают технологию применения сапропеля в сельскомхозяйстве. Это открытие в нынешней экологической ситуации имеет огромное значение, особенно для зон, пострадавших от чернобыльской катастрофы.
98
Даже краткий перечень достоинств сапропеля позволяет сделать однозначный вывод: применение сапропеля в хозяйственной сфере Ленинградской области даст большой экономический эффект. Добыча сапропеля - задача сегодняшнего дня.
Каковы же запасы этого уникального полезного ископаемого в Ленинградской области?
На территории области имеется 1360 озер, содержащих сапропель, прогнозные ресурсы которых составляют более 1513 млн. тонн. Однако выявлены и изучены сапропели пока в 230 озерах. Их запасы равны 215 млн. тонн. При этом только в 13 месторождениях они разведаны детально по категории А (запасы 9,6 млн. тонн), 2 месторождения разведаны до категории С1 (запасы - 657 тыс. т),158 залежей разведаны предварительно до категории С2 (запасы около 150 млн. тонн). Остальные залежи не разведаны.
Отложения сапропеля с различной детальностью изучены в 16 районах области. В Выборгском и Лужском районах сосредоточено наибольшее количество разведанных запасов, соответственно 31 % и 23%, на долю Кингисеппского района приходится 20%.
Распределение месторождений сапропеля по районам Ленинградской области приведено в таблице 5.
Сапропель, являясь ценным полезным ископаемым, оказывает вместе с тем отрицательное влияние на экологическое состояние озерных систем, так как при его накоплении возникают процессы эвтрофии, в результате которых водоемы теряют способность к самоочищению и неминуемо заболачиваются. Выборочные исследования, проведенные Институтом озероведения РАН, показывают, что большое количество озер Карельского перешейка, Лужского и Подпорожского районов находятся в критическом состоянии и нуждаются в полной или частичной очистке от отложений сапропеля. В этих случаях добыча сапропеля способствует улучшению экологической обстановки озер, что, вообше говоря, является уникальным явлением, так как добыча полезных ископаемых обычно сопровождается негативным воздействием на окружающую среду.
К сожалению, многие исследования озерных экосистем относятся к семидесятым годам и в настоящее время требуют уточнения.
Не менее важным с точки зрения экологии является использование сапропелей в качестве удобрений. Внесение в почву только минеральных удобрений приводит к загрязнению окружающей среды в результате смыва в озера и реки биогенных элементов и пестицидов, а также к накоплению в почве болезнетворных микроорганизмов, способных вызвать болезни растений. Применение сапропеля наряду с обогащением почвы многими элементами питания стимулирует развитие микробиологических процессов, благодаря чему обеспечивается самоочищение почвы и ускоряются процессы разложения гербицидов и радионуклидов.
99
100
Таблица 5
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ САПРОПЕЛЯ ПО РАЙОНАМ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Административный район Кол-во залежей сапропеля Всего запасов, тыс. т Характеристики запасов сапропеля
А С С прогнозные ресурсы
кол-во месторожден. общие запасы, тыс. т кол-во место- рЗЖДоН общие запасы, тыс. т кол-во месторожден. общие запасы, тыс. т кол-во месторожден. общие запасы, тыс. т
Бокситогорский 13 974 - - - - 12 840 1 134
Волосовский 2 38 - - - - 2 38 - -
Волховский 10 1025 - - - - 3 636 7 389
Всеволожский 1 830 1 830 - - - - - -
Выборгский 40 66496 3 4599 - - 35 61637 2 60
Гатчинский 2 5750 - - - - 2 5750 - -
Кингисеппский 8 42813 - - - - 6 21511 2 21302
Кировский 3 90 - - - - 2 28 1 62
Лодейнопольский 53 21053 - - - - 50 20726 3 327
Ломоносовский 5 893 1 30 - - 3 679 1 81
Лужский 30 48560 5 3151 2 657 9 18017 14 26735
Подпорожский 33 19357 2 795 - - 21 17598 10 964
Приозерский 6 1837 - - - - 1 410 5 1427
Сланцевский 1 584 - - - - 1 584 - -
Тихвинский 12 3466 - - - - 1 376 И Г 3090
Тосненский 1! 1263 1 242 - - 10 1021 -
ИТОГО: 230 215029 13 9647 2 657 158 149851 57 54771
После добычи сапропеля озеро может быть подготовлено к натуральному или товарному рыбопроизводству. В связи с загрязнением внешних водоемов в обозримом будушем это может быть серьезной возможностью получения рыбных продуктов.
Таким образом, освоение сапропелевых ресурсов Ленинградской области диктуется не только дефицитом ценного органо-минерального сырья, но и необходимостью восстановления отмирающих озер.
В конечном счете освоение ресурсов сапропеля Ленинградской области будет способствовать:
- улучшению водного баланса и качества пресной воды для населения;
- повышению урожайности сельскохозяйственных культур;
- созданию условий для расширения рыбоводства в естественных водоемах;
- получению новых строительных материалов;
- расширению сети санаторно-курортных учреждений, улучшению условий отдыха и лечения;
- созданию новых рабочих мест.
Однако даже при столь благоприятных предпосылках, следует всегда помнить, что озерные экосистемы, как и все экосистемы вообще, весьма уязвимы от любого вмешательства, поэтому добыча сапропеля без достаточных научных прогнозов и геоэкологического изучения последствий может нанести невосполнимый ущерб не только конкретному озеру, но и району в целом. Все это диктует настоятельную необходимость разработки единообразного методического подхода крапиональному экологически безвредному использованию сапропелевых озер Ленинградской области.
ГОРЮЧИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
Горючие полезные ископаемые в Ленинградской области представлены горючими сланцами и торфом. Горючими свойствами обладают также диктионемовые сланцы и сапропель.
ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ
Горючие сланцы - полезное ископаемое из твердых каустобиолитов. Это осадочные тонкослоистые глинисто-песчанистые и известковистые породы коричнево-бурого, реже - черного цвета, обладающие горючими свойствами вследствие присутствия в них продуктов разложения органического материала (керогена). Горят коптящим пламенем и издают при этом специфический битуминозный запах. При сухой перегонке органическая часть сланцев генерирует нефтеподобную смолу (сланцевое масло) и горючий газ. Основным показателем качества горючих сланцев является удельная теплота сгорания и выход смолы.
101
Первые сведения о прибалтийских горючих сланцах (кукерситах) появились в конце XVIII и первой половине XIX столетий. Систематическое изучение территории развития сланценосных отложений началось работами Ф.В.Шмидта в 1858 году. В 1870 году А.Шамарин научно обосновал возможности использования горючих сланцев в качестве топлива и сырья для получения из них продуктов перегонки: горючего газа, смол и других материалов.
В период первой мировой войны, когда доставка топлива в Петроград была крайне затруднена, под руководством Н.Ф.Погребова в 1916 году начались работы по изучению и разведке горючих сланцев. С1918 по 1932 год попутно с геологоразведкой велась добыча сланцев на Веймарнском месторождении в районе г. Ямбурга (ныне Кингисеппа). Однако из-за малой мощности пласта и сильного притока воды работы на этом месторождении пришлось прекратить. В 1927-1929 годах было открыто и предварительно разведано Гдовское (Ленинградское) месторождение горючих сланцев, и уже в 1930 году здесь начата проходка опытной шахты - ныне шахты имени С.М.Кирова. Позднее, в 1934 году, после разведочных работ на правобережье реки Плюссы были заложены еще две шахты: 1 и 2.
Прерванные войной геологоразведочные работы возобновились в 1951 году. В соответствии с новыми требованиями Северо-Западным геологическим управлением была проведена переоценка запасов горючих сланцев, разведаны резервные поля, установлены границы промышленных горизонтов. К 1973 году Ленинградское месторождение горючих сланцев было оконтурено и детально изучено. Были также исследованы площади на правобережье реки Плюссы до р. Луги.
К настоящему времени Прибалтийский бассейн горючих сланцев хорошо изучен. Он охватывает территорию северной Эстонии, западных районов Ленинградской, Псковской и Новгородской областей. Его протяженность с запада на восток около 300 км, с севера на юг - 50-80 км. В геологическом строении бассейна принимают участие отложения кембрия, ордовика, девона и четвертичной системы. Горючие сланцы несколько раз появляются в разрезе среднего ордовика, но промышленная слан-ценосность относится только к кукерскому горизонту. В нем насчитывается до 30 слоев и прослоев горючих сланцев (от нескольких сантиметров до 0,6-0,9 м) суммарной мощностью 3-5 м. Максимальная сланиеносность приурочена к нижней половине кукерского горизонта, где расположен промышленный пласт. Последний имеет мощность 1,8-3,2 м и состоит из 4-6 сближенных слоев сланцев, разделенных известняками.
Образование горючих сланцев Прибалтийского бассейна происходило в середине ордовика в начальную и конечную стадии морского бассейна. В начальную стадию (кукерский век) отложение органического материала (сапропелевого ила), давшего начало слоям и прослоям горю
102
чего сланца, происходило в пологой впадине широтного направления (800x200 км), длинная ось которого располагалась вблизи линии современного глинта. В конечную фазу (кегельский век) отложение сапропелевого ила происходило в более мелководных условиях и было приурочено к локальному пологому прогибу, расположенному к северу от озера Ильмень в районе города Чудово.
Ленинградское месторождение горючих сланцев расположено в восточной части Прибалтийского бассейна. Оно занимает площадь более 7,5 тыс. кв.км, из которой детально разведано 3,9 тыс. кв.км (рис. 24).
Горючие сланцы залегают на глубинах от 50 до 110 м и приурочены к нижней половине кукерского горизонта. Четыре нижних слоя сланцев образуют промышленный пласт средней мощностью 2,1 м. Восточнее, в районе Чудово-Бабинского месторождения, кукерситы слагают промп-ласт, состоящий из двух сближенных слоев горючих сланцев. Запасы горючих сланцев на Ленинградском месторождении составляют более 1200 млн. т. Оно разрабатывается тремя шахтами предприятия “Ленинг-радсланец”.
Рис. 24
Схема размещения месторождений и перспективных площадей горючих и диктионемовых сланцев (по материалам Э.Ю.Саммета и др.).
1 - Ленинградское месторождение, 2 - Чудово-Бабинское месторождение, 3 - детально разведанная часть Ленинградского месторождения, 4 - площади, перспективные на горючие сланцы, 5 - площадь, перспективная на диктионемовые сланцы.
103
Товарный сланец получается путем разделения добытой из недр горной массы, включающей горючий сланец и известняк. Обогащенный сланец класса до 30 мм используется как топливо для получения электроэнергии на тепловых электростанциях (теплота сгорания от 1485 до 4750 ккал/кг), а сланец класса 30-100 мм - как химико-технологическое сырье. Добываемые попутно с горючими сланцами карбонатные породы используются для получения щебня.
Из горючих сланцев получают также газ, сланцевую смолу, бензол, толуол, фенол, топочный мазут, битум, шпалопропиточное масло, кероген, кокс для каменных печей и другую продукцию. Выход смол при сухой перегонке составляет от 19.8% до 27,2% (зольность 40,6-57,8%). Зола, полученная при сжигании сланцев, может применяться для изготовления строительных материалов, сланцезольного кирпича, минеральной ваты, известкования кислых почв и других целей. В технологических целях используется покалишь 30% товарных сланцев и экономическое положение предприятия “Ленинградсланец” неудовлетворительное. Повышение рентабельности связано в значительной степени с более полным комплексным использованием промпласта и повышением доли сланцев, используемых в технологических целях.
В Ленинградской области имеются еше перспективные сланценосные объекты: Чудово-Бабинская площадь с прогнозными ресурсами 865 млн. тонн и Дубягинский участок в Киришском районе с прогнозными ресурсами 544 млн. тонн горючего сланца (рис.24).
ДИКТИОНЕМОВЫЕ СЛАНЦЫ
В разрезе Прибалтийского сланцевого бассейна выделяется еще один слой горючих пород - диктионемовые сланцы. Он располагается в нижнем ордовике выше фосфоритоносных оболовых песков (рис. 25). Сланцы встречаются в обнажениях нижнего ордовика, вскрытых реками и ручьями, прорезающими Балтийско-Ладожский глинт от реки Сясь до западной границы Ленинградской области. Максимальная мощность сланцев 4-5 м.
Диктионемовые сланцы - темнокоричневые, во влажном состоянии почти черные аргиллиты, обычно тонкослоистые, содержащие 10-20% керогена. Свое название они получили за счет наличия в них многочисленных остатков Dictionema. В породе встречаются довольно крупные конкреции антраконита и вкрапления пирита и галенита (до 10-20 см в диаметре). Сланцы состоят на 20-30% из гидрослюдистых глинистых частиц и на 70-80% из алевритового материала, главным образом кварца и полевых шпатов. В отличие от кукерситов в них очень мало карбонатов, но повышено содержание FeO, Р2О5, V2O5, сульфатов Са и Mg. Постоянно присутствует уран в количестве от 0,01 до 0,17% (в единичных пробах).
104
О 400 КО шом
Рис. 25
Залегание диктионемовых сланцев в районе Дудергофского месторождения фосфоритов (по Ю.А.Цветкову).
1 - глины и суглинки четвертичного возраста, 2 - ордовикские известняки, 3 - диктионемовые сланцы. 4 - оболовые пески и алевролиты (продуктивный горизонт-фосфорит), 5 - глины кембрийские (“синие”).
Отметим, что промышленные месторождения урана содержат обычно 0,1-0,4% этого металла в руде.
Теплотворная способность диктионемовых сланцев 1060-1300 ккал/кг. Выход смолы составляет около 3%, ее теплотворная способность 8800-9600 ккал/кг. В составе органической части отмечается высокое содержание азота, зяачительно превышающее таковое в керогене горючих сланцев.
Физико-химические свойства позволяют относить диктионемовые сланцы к группе низкосортных многозольных горючих сланцев. Опыт промышленного использования горючих сланцев, близких по качеству к диктионемовым, имеется в ФРГ
Диктионемовые сланцы являются потенциальным энергетическим низкосортным топливом, а также сырьем для получения урана, редких и рассеянных элементов. Прогнозные ресурсы сланцев при средней мощности пласта 2 м (до глубины 100 м) составляют 5,7 миллиардов тонн (Ижорский участок).
ТОРФ
Торф - горючее полезное ископаемое, представляющее собой первую стадию превращения растительного материала на пути преобразования в уголь. Накапливается он в болотах из остатков отмерших растений, подвергшихся неполному разложению в условиях обильной влажности и затрудненного доступа воздуха. При торфообразовании главную роль играют процессы биохимической гумификации, при этом образуется темноокрашенное вещество - гумус. Процентное содержание гумуса оп
105
ределяет степень разложения торфа и наряду с флористическим составом оказывает влияние на все его важнейшие свойства.
От бурых углей торф отличается повышенным содержанием влаги и частей растений (коры, стеблей и листьев), а в химическом отношении -наличием сахаров, гемицеллюлоз и целлюлозы.
Выровненность рельефа, преобладание выпадения осадков над испарением, широкое развитие близ поверхности водоносных горизонтов и слабоводопроницаемых отложений способствует образованию торфа на обширных пространствах Ленинградской области, общая заторфован-ность которой составляет 8%. Наиболее насыщена торфяными месторождениями восточная половина области. Здесь расположены Волховская, Назиевская и Тихвинская группы крупных месторождений, а заторфо-ванность достигает 15-20%. Менее других заторфован Карельский перешеек - 2%.
По интенсивности торфонакопления и характеру торфяных месторождений в области выделяются четыре торфяных района.
1. Слабозаторфованный район малых верховых торфяных месторождений, который охватывает северную часть Карельского перешейка.
2. Интенсивно заторфованный район малых и средних верховых торфяных месторождений - расположен в узкой полосе вдоль Финского залива и Ладожского озера и в южной части Карельского перешейка. За-торфованность составляет 7,5%.
3. Район средних комплексных торфяных месторождений - занимает юго-западную часть области. Заторфованность - 9,9%.
4. Район крупных верховых торфяных месторождений - расположен в восточной части области - заторфованность составляет 10,5%.
Основные запасы торфа сосредоточены в Тихвинском, Бокситогорском, Волховском, Тосненском, Лужском и Киришском районах. В восточной части области располагаются Волховская и Тихвинская группа месторождений, в пределах которых находятся крупнейшие по размерам и уникальные по условиям торфообразования торфяные месторождения, такие как “Поддубно-Кусегский мох” (35,9 тыс. га), “Зеленецкий мох” (29 тыс. га), “Ругуйский мох” (13,9 тыс. га), “Соколиный мох” (12,0 тыс. га) и др.
В области разведано более 2000 месторождений торфа. Из этого количества 85% составляют месторождения площадью менее 300 га, но суммарные запасы таких месторождений не велики и составляют всего 12%. Однако именно небольшие месторождения являются наиболее удобной сырьевой базой для организации торфодобычи с применением простейшего технического оборудования. Основные же запасы торфа (88%) сосредоточены на месторождениях площадью более 300 га. Всего таких месторождений насчитывается более 300 с общей площадью 545 тыс. га. 75% всех запасов торфа области сосредоточено на 145 месторождениях площадью, превышающей 1000 га. Это наиболее перспективная сырьевая база
106
Таблица 6
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ ТОРФА ПО РАЙОНАМ ОБЛАСТИ
107
№№ п/п Административный район Количество месторождений торфа Площадь месторождений в границе промышленной глубины торфяной залежи, га Запасы торфа, тыс, т.
1 Бокситогорски й 305 101835 354864
2 Волосовский 79 14695 42255
3 Волховский 176 100872 311855
4 Всеволожский 80 16962 58301
5 Выборгский 271 17681 58683
6 Гатчинский 117 28110 102368
7 Кингисеппский 50 39289 132351
8 Киришский 53 32739 127237
9 Кировский 25 12836 51376
10 Лодейнопольский 153 19357 54691
И Ломоносовский 53 11593 43515
12 Лужский 212 60108 188908
13 Подпорожский 84 18393 57596
14 Приозерский 126 5829 18745
15 Сланцевский 75 21951 71090
16 Тихвинский 252 101817 379184
17 Тосненский 61 33532 120958
ВСЕГО 2197 641200 2182322
торфяной промышленности Ленинградской области. Распределение запасов торфа по районам приведено в таблице 6.
Добычей торфа в области занимаются предприятия производственного объединения “Ленторф” (23 предприятия - около 80%), Ленмелиорации (19%), Бокситогорский биохимический завод. В очень небольших количествах собственными силами д ля своих нужд торф добывают различные хозяйства области.
Основная масса добываемого торфа используется как энергетическое и бытовое топливо, органические и торфоминеральные удобрения в полеводстве и подстилочный материал животным. В последнее время все большее развитие находит продукция механической переработки торфа: торфяные горшочки, питательные грунты, микропарники, торфодобав-ки, плиты сухого прессования, торфо-минеральные аммиачные удобрения заводского производства (ТМАУЗ), кипованный торф и др.
Переработку торфа в области осуществляют 12 предприятий. На тор-фопредприятии “Назия” построен и действует опытно-промышленный завод по производству ТМАУЗ. Изготовление кипованного торфа малой степени разложения осуществляется на предприятиях “Пильгорское”, “Форносово”, “Гладкое”. Эта продукция идет, в основном, на экспорт.
Многообразна сфера возможного использования торфа в создании экологически чистой продукции и препаратов - торфяного воска, кормового сахара, спирта, кокса, но пока в этой сфере торф используется очень слабо.
Как подстилочный материал, торф, добываемый на предприятиях Ленинградской области, экспортируется во многие страны Европы: Австрию, Бельгию, Голландию, Данию, Швецию, Норвегию, Швейцарию и ФРГ:
Перспективы развития сырьевой базы торфоперерабатывающей’промышленности в области благоприятны. Вместе с тем, многие торфосодержащие территории частично или полностью попадают в охранные зоны, добыча в пределах которых исключена. Поэтому, несмотря на большие запасы торфа, вопросы бережного и комплексного его использования остаются актуальными. Сохранение определенной части торфяных месторождений в естественном виде как компонентов окружающей природы является важной задачей, так как способствует поддержанию экологического баланса территории области.
Вода - главное полезное ископаемое.
А.П.Карпинскин
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
Включая кран с водой, многие из нас не задумываются о том, что из него вытекает ценное полезное ископаемое. “Вода в XXI веке будет важнее нефти” - так назван опубликованный доклад экспертов ООН, в кото
108
ром говорится, что уже сейчас острую нехватку воды испытывают многие города планеты. Недра Ленинградской области богаты пресной водой, но ее запасы все же исчерпаемы. Заглянем в подземные кладовые нашей области.
Нахождение воды в недрах, особенности ее состава и распределения подчинено геологическому строению территории. В гидрогеологическом отношении Ленинградская область расположена в пределах трех гидрогеологических структур: 1) Балтийского бассейна трещинных и трещинно-жильных вод, охватывающего северную часть Карельского перешейка и небольшой участок на севере Подпорожского района; 2) Московского бассейна пластовых напорных вод, расположенного в восточных частях Тихвинского и Бокситогорского районов; 3) Ленинградского бассейна пластовых напорных вод, занимающего всю остальную часть области.
Подземные воды содержат в растворенном состоянии сложный комплекс ионов и молекул различных солей, коллоидов минерального и органического происхождения, а также газов. Сумма твердых веществ, растворенных в воде, составляет общую минерализацию, которая обычно выражается в граммах на литр или кубический дециметр воды. Пресные воды имеют минерализацию до 1 г/л, солоноватые - 1-3, соленые 3-35. Воды с минерализацией свыше 35 г/л, то есть более средней минерализации морской воды, относятся к рассолам.
Нцжняя граница распространения пресных подземных вод в Ленинградской области находится на глубинах 100-200 м, увеличиваясь до 300 и более метров на участках развития хорошо проницаемых пород (возвышенные участки на Карельском перешейке, юго-западная часть области) и сокращаясь до 0-50 м в долине реки Волхов, на Предглинтовой и При-невской низменностях. С глубиной минерализация подземных вод возрастает, пресные воды сменяются солоноватыми и глубже солеными водами и рассолами.
Максимальные величины минерализации подземных вод отмечены в поселке Песочное, где в скважине на глубине 735 метров в кристаллических породах фундамента она составила 138 г/л, и в “Тепловой” скважине на глубине 450-950 м, пробуренной в южной части Санкт-Петербурга (см. гл. 7) - 42-93 г/л. Рассолы всегда обогащены бромом (до 784 мг/л - пос. Песочное), серебром, йодом и другими элементами.
ПРЕСНЫЕ ВОДЫ
Пресные воды распространены в верхней части геологического разреза и содержатся во всех выделяемых горизонтах - от пород кристаллического фундамента до четвертичных отложений.
Близ поверхности широко развиты грунтовые безнапорные воды. Они приурочены к различным типам горных пород преимущественно четвертичного возраста. Наиболее водообильными среди них являются песча
109
ные и песчано-гравийные отложения. Уровень грунтовых вод располагается на глубинах 2-3 м, редко - до 10 м, На отдельных участках Карельского перешейка. Предглинтовой низменности и Валдайской возвышенности водоносные горизонты четвертичных отложений содержат напорные воды, которые фонтанируют с превышением над поверхностью земли на 3-10 м. Это так называемые межморенные водоносные горизонты. Они приурочены к песчаным и супесчаным отложениям, залегающим между моренными горизонтами различного возраста. Выделяются два межморенных горизонта: верхний - московско-валдайский и нижний - днепровско-московский. В районе Санкт-Петербурга верхний горизонт носит местное название - “полюстровский” - с ним связано известное месторождение железистых вод “Полюстрово”.
Воды межморенных горизонтов обычно питьевого качества и имеют минерализацию 0,1-0,8 г/л; лишь на отдельных участках у них отмечается минерализация от 1,0 до 3,0 г/л. Нередко подземные воды содержат повышенные концентрации железа до 3-10 мг/л, а в районе Полюстрово - 20-45 мг/л. Эти водоносные горизонты довольно водообильные и используются для водоснабжения. Например, в Курортной зоне Санкт-Петербурга разведаны и частично используются несколько месторождений межморенных вод (Молодежное, Зеленогорское, Дюны, Солнечное и др.).
В дочетвертичном разрезе выделяется целый ряд водоносных горизонтов. Наиболее выдержанные и водообильные связаны с карбонатными и терригенными образованиями Русской плиты с трещиноватыми докембрийскими породами на севере Карельского перешейка. Характерной особенностью дочетвертичных водоносных горизонтов является их общее погружение в юго-восточном направлении. Так, севернее Невской низины первым от дочетвертичной поверхности является вендский (гдовский) водоносный комплекс, располагающийся на глубине 70-100 м, но уже в районе г. Луги он залегает на глубине более 600 м.
По мере погружения комплекса происходит закономерное увеличение минерализации подземных вод. На Карельском перешейке минерализация воды вендского комплекса не превышает 1 г/л, на территории Санкт-Петербурга она увеличивается до 4-5 г/л, а в районе г Луги составляет 37,5 г/л.
В северной части области воды вендского комплекса широко используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения поселков Рощино, Солнечное, Репино и др. Осуществляется добыча подземных вод для разлива питьевой воды (“Росинка” и др.), на их основе производятся искусственные минеральные воды (“Боржоми”, “Ессентуки”) и различные напитки.
Южнее, на территории Санкт-Петербурга и пригородной зоны, минерализованная вода добывается д ля технического водоснабжения, а также используется в бальнеологических целях.
110
Подземные воды вендского комплекса защищены от поверхностного загрязнения слоем котлинских глин мощностью до 60 м и являются в связи с этим надежным источником питьевой воды.
Довольно водообильными и перспективными для использования являются горизонты, связанные с трещиноватыми карбонатными породами (известняки, доломиты) ордовикского и каменноугольного возраста. Наибольший практический интерес представляет ордовикский водоносный комплекс, развитый к югу от Балтийско-Ладожского глинта - в пределах Ижорского и Путиловского плато. Мощность этого комплекса изменяется от 20-30 м у глинта до 150-200 м южнее, на площадях глубокого залегания. Комплекс содержит как напорные, так и безнапорные подземные воды. У основания Балтийско-Ладожского глинта, где ордовикские отложения выклиниваются, наблюдаются многочисленные родники с дебитами, достигающими десятков литров в секунду. Эти родники дают начало многочисленным рекам и ручьям. Вблизи глинта воды комплекса практически повсеместно безнапорные, а по мере погружения напоры возрастают до 150 м. В северной части территории воды комплекса пресные, с глубиной появляются солоноватые, а затем и соленые воды. На Ижорском плато подземные воды ордовикского комплекса являются основным и практически единственным источником водоснабжения. Подземные воды используются здесь не только непосредственно на территории плато, но и транспортируются на значительные расстояния по водоводам в города Ломоносов, Петродворец, Кронштадт и др.
В пределах Ижорского месторождения разведаны и утверждены запасы пресных подземных вод по 9 участкам, в том числе по таким крупным, как Ижорский - 70 тыс. м3 в сутки и Таицкий - 60 тыс. м3 в сутки.
Подземные воды добываются с помощью более чем 3000 водозаборных скважин, каптажей родников и многочисленных колодцев, расположенных практически повсеместно. Прогнозные ресурсы подземных вод составляют около 6 млн. м3 в сутки, но они распределяются очень неравномерно. Так, около 40% всех запасов связаны с ордовикским водоносным комплексом, площадь развития которого в масштабах области сравнительно невелика. В связи с таким характером распространения подземных вод в ряде мест существуют проблемы с обеспечением питьевой водой, поскольку качество традиционно используемых речных вод неуклонно ухудшается и не соответствует существующим требованиям. Среди таких территорий можно отметить полосу вдоль южного побережья Финского залива, где пресные подземные воды практически отсутствуют, а также ряд таких крупных населенных пунктов, как Кингисепп, Ивангород и др.
Всего на территории области и Санкт-Петербурга разведано до 40месторождений и участков пресных подземных вод, из них вовлечено в эксплуатацию 21 месторождение с суммарным водоотбором около 200 тысяч
111
кубометров в сутки. Наряду с использованием подземных вод на разведанных месторождениях в области есть многочисленные мелкие водопот-ребители, действующие на децентрализованных водозаборах за пределами изученных участков. Подземные воды обеспечивают также функционирование фонтанов Петродворца (до 40 тыс. м3 в сутки), значительные их объемы вовлекаются в оборот при шахтном и карьерном водоотливах, при добыче твердых полезных ископаемых (горючие сланцы в районе города Сланцы, фосфориты в районе Кингисеппа и др.).
Суммарный водоотбор подземных вод в Ленинградской области составляет около 650 тыс. м3 в сутки (12% от прогнозных эксплуатационных запасов), что свидетельствует о значительных потенциальных возможностях его увеличения.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ
Природные гидрогеологические условия Ленинградской области благоприятны для формирования разнообразных минеральных вод, пригодных для использования в различных целях.
В соответствии с действующими стандартами к минеральным относятся воды с минерализацией более 1 г/л или с меньшей минерализацией, но содержащие биологически активные компоненты (бром, железо и др.). По своему применению и воздействию на человека минеральные воды делятся на питьевые, применяемые для питья и внутренних промываний и бальнеологические, используемые в виде ванн, душей и для купания.
Среди питьевых минеральных вод распространены железистые, хло-ридные и сульфатные.
Железистые минеральные воды приурочены к верхнему межморенному горизонту и встречаются на Карельском перешейке и в черте Санкт-Петербурга. Запасы вод такого типа разведаны на месторождении “Полюстрово” (630 м3/сут). Здесь осуществляется их разлив. Полюстров-ские минеральные источники известны уже более 250 лет. В 1838 году на их базе был даже устроен частный курорт. В 1870 году, как пишет ГЯ.-Мейер, все курортные постройки сгорели. Интерес к Полюстрову возник снова в 1886 году в связи с разливом минеральной воды. В 1887 году была пробурена первая скважина, закрепленная обсадными трубами и снабженная фильтром. Дебит этой скважины составлял 250 м3 (20000 ведер) в сутки.
Значительные запасы железистых вод с содержанием биологически активного двухвалентного железа (до 20-35 мг/л) известны во Всеволожском (дер. Коркино, поселок Янино) и Лужском районах.
Хлоридные минеральные воды с минерализацией 1-8 г/л распространены в вендском водоносном комплексе на большей части территории области. По химическому составу воды хлоридные натриевые, ана
112
логичные известным минеральным водам типа “Миргородской” и “Минской”. Воды такого состава в качестве лечебно-столовых вод разведаны на 6 участках, часть из них в настоящее время эксплуатируется. Так, в Санкт-Петербурге осуществляется розлив минеральной воды “Хрустальная” (пивной завод “Балтика”), в Петродворце добывается и разливается аналогичная минеральная вода - “Петергофская”. Кроме того, в бальнеологических целях минеральные воды такого типа используются на Сестрорецком курорте и в санаторном комплексе Петродворца.
Сульфатные минеральные воды различного катионного состава развиты в Бокситогорском, Киришском и Волховском районах, где они приурочены к верхнедевонским, ордовикским и кембро-ордовикским отложениям. Их минерализация не превышает 3,5-4 г/л. Воды с минерализацией до 2 г/л чаще сульфатные, кальциевые или магниевые и близки по составу к воде курорта “Краинка”. Минеральные воды бальнеологического назначения на территории области представлены пресными радоновыми водами и бромными хлоридными натриевыми рассолами.
Радоновые воды встречены в коре выветривания гранитов на Карельском перешейке и песчаниках нижнего ордовика вдоль Балтийско-Ладожского уступа. В последнем случае их минерализация связана с горизонтом ураносодержащих диктионемовых сланцев. Радоновые воды используются для бальнеологических целей на Сестрорецком курорте.
Хлоридные натриевые бромные рассолы развиты нй юге области (Лужский, Киришский, Тосненский районы) в вендском водоносном комплексе. Минерализация воды составляет здесь 35-50 г/л, а содержание брома достигает 90-95 мг/л. В районе г. Луги разведано месторождение минеральных вод данного типа (“Лужское”), однако в настоящее время оно не используется.
В заключение отметим, что подземная вода является, пожалуй, единственным полезным ископаемым, запасы которого восполняются естественным образом по мере эксплуатации месторождения. При этом может происходить даже увеличение объемов подземных бассейнов за счет усиления питания из поверхностных водотоков и смежных водоносных горизонтов. Это позволяет, в отличие от других полезных ископаемых, осуществлять забор подземных вод весьма длительное время. Вместе с тем, подземные воды также единственное полезное ископаемое, меняющееся по качеству в короткие временные интервалы. В естественных условиях качество подземных вод зависит от характера взаимодействия системы: вода - горная порода - воздух - живое вещество. Каждая составляющая этой системы изменяется во времени, что и находит отражение в составе воды.
Качество подземных вод определяется не только природными факторами, но и в значительной мере формируется под воздействием различной хозяйственной деятельности и условий эксплуатации вод. В связи с
113
этим, в настоящее время практически повсеместно остро стоят проблемы, связанные с защитой подземных вод от загрязнения и истощения. Так, в пределах Ижорского плато на протяжении последних десятилетий отмечается устойчивое региональное загрязнение подземных вод ордовикского водоносного комплекса нитратами, нередко встречаются повышенные концентрации пестицидов и нефтепродуктов. Примером истощения ресурсов подземных вод может служить формирование обширной депрессионной воронки в вендском водоносном комплексе на площади 20 тыс. км2, образовавшейся в результате интенсивного водоотбора из него на территории Санкт-Петербурга и его пригородов, а также на Карельском перешейке. Понижение уровней подземных вод в центре воронки достигает 30-40 м.
В сложных природных гидрогеологических условиях и при интенсивном антропогенном воздействии на подземную гидросферу очень важно знать тенденции изменения качества и запасов подземных вод, и исходя из этого, вести добычу и использование подземных вод, планировать профилактические и предупредительные меры по их защите.
На территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области осуществляется мониторинг подземных вод, основными задачами которого являются получение информации для управления ресурсами, режимом и качеством подземных вод. С этой целью проводятся режимные наблюдения на специальных наблюдательных скважинах, включающие в себя замеры уровней воды, объемов водоотбора и отбор проб воды на различные виды анализов.
Ценность такого важного полезного ископаемого, как подземные воды, требует очень бережного отношения к ним и диктует настоятельную необходимость уделять постоянное внимание вопросам их охраны от загрязнения и истощения.
114
Наше Российское государство перед многими иными землями преизобилует металлами и минералами, которые до нынешнего времени безо всякого прилежания исканы.
Петр!
ПЕРСПЕКТИВЫ НОВЫХОТКРЫТИЙ
В предыдущей главе было показано, что полнота использования минеральных ресурсов в Ленишрадской области далеко не исчерпана. Вообще говоря, повышение эффективности использования полезного ископаемого одна из самых старых проблем горного дела, существующая еще с тех пор, когда первобытный человек выплавлял в очаге первую руду Многое изменилось с тех пор, но вопросы рационального, комплексного употребления минерального сырья не стали менее актуальными, как у нас в России, так и за рубежом. Большинство полезных ископаемых в Ленинградской области также используется неполно, чаще всего в одном каком-нибудь качестве.
Мноте новых полезных материалов можно получить, например, из горючих сланцев, торфа, сапропеля, изверженных и метаморфических пород. Полное извлечение полезных компонентов из полезного ископаемого - одно из важнейших направлений повышения эффективности использования минеральных ресурсов нашей области.
Другие направления повышения эффективности использования сырьевых ресурсов связаны с использованием пород окружающих рудное тело (пород вскрыши), пород перемежающиеся с рудой (например, карбонатные породы чередующихся с горючими сланцами), продуктов обо
115
гащения руд и их металлургического передела (пески - отсевы, шлаки, золы).
Способствует полноте использования недр совершенствование горнодобывающей техники, что позволит вовлечь в эксплуатацию мелкие месторождения, находящиеся в сложных горно-геологических условиях, например, бокситов в восточной части области. Наконец, появление новых технологий переработки и извлечения из горных пород ценных минералов, таких как золото, алмаз, циркон и др., не улавливаемых существовавшими ранее механизмами, позволит переоценить и перевести в разряд полезных ископаемых некоторые природные минеральные образования, содержащие рудные минералы в малом количестве и трудноизвлекаемой форме.
Однако, разведанные запасы минеральных ресурсов, как бы экономно их не использовать, постепенно убывают, поэтому геологи постоянно нацелены на поиски новых месторождений полезных ископаемых для восполнения сырья действующих горнодобывающих и перерабатывающих предприятий. При этом геологические исследования позволяют получать новые данные, которые составляют основу прогнозирования и могут вывести на поиск новых, нетрадиционных для территории полезных ископаемых. Недра Ленинградской области таят в себе еще много неразгаданных тайн и возможных открытий. Пока что здесь обнаружено только то, что лежало на поверхности или под тонким слоем четвертичных отложений. Более глубокие горизонты недр изучены слабо.
На первый взгляд кажется, что полезные ископаемые в недрах распространены беспорядочно. На самом деле это не так. Большинство из них приурочены к определенным горным породам и геологическим структурам. Например, каменный уголь геологи не станут искать среди магматических пород, а железную руду в речных отложениях. Полезные ископаемые, как правило, располагаются в металлогенических зонах -областях, благоприятных для накопления того или иного вида полезного ископаемого и имеющих свою специализацию.
В нашей области имеются признаки многих нетрадиционных для региона полезных ископаемых, таких как железо, марганец, алмаз, золото, полиметаллы, редкие металлы, нефть и уголь. Они связаны с докембрийскими кристаллическими породами, осадочными образованиями палеозоя и четвертичными отложениями.
ЖЕЛЕЗО
Железо является широко распространенным элементом. Среднее его содержание в земной коре составляет 4,2%. Наиболее важными железосодержащими минералами являются: магнетит, гематит, гётит, сидерит, ильменит. Минимальное содержание железа в рудах, пригодных для не
116
посредственной плавки в домнах, различно для разных минеральных типов и колеблется от 30-36% до 46-50%.
Рудопроявление железа выявлено в западной части Ленинградской области при проверке магнитной аномалии северо-западнее города Сланцы. Буровой скважиной на глубине 512-518 м были вскрыты основные породы обогащенные магнетитом. Содержание железа в них в среднем составляет 22%, максимально до 45%. Предполагается, что магнитная аномалия образована массивом магнетитовых габброидов. Изучение аномалии ограничено пока одной скважиной, пройденной в краевой ее части. Из-за большой глубины залегания практического значения это рудопроявление не имеет, но его наличие свидетельствует о том, что в докембрийском погребенном фундаменте Русской плиты могут быть встречены другие, более перспективные железорудные объекты.
МАРГАНЕЦ
Марганцевая минерализация в пределах континентальной части области неизвестна. Южнее, на территории Новгородской области, в онежской свите девона, обнажающейся в береговых уступах рек Ловать, Ше-лонь, Пола и других, геологом Э.Ю.Самметом выявлены концентрации марганца, достигающие в отдельных пробах 26%.
Металлургическая промышленность использует руды с содержанием марганца 25-56%, но может перерабатывать отдельные типы руд с 12-17% этого элемента.
Известно, что на дне океанов и морей образуются железомарганцевые конкреции, корочки, пленки. Некоторые страны, например, Япония, ФРГ, США, не имеющие крупных месторождений марганца на суше, добывают их со дна Тихого и Атлантического океанов. Скопления железомарганцевых конкреций (ЖМК) изучались в последние годы сотрудниками Всероссийского геологического иститута (ВСЕГЕИ) В.И. Калошиным, А.Г. Старк, В.П. Бутылиным, С.М.Федоровым, П.Е.Мос-каленко и др.) на дне Финского залива. На глубинах более 20 м они образуют местами довольно выдержанные слои мощностью до 8-10 см, отдель-ные конкреции достигают размеров 10-15 мм. Продуктивность конкреционного слоя до 10-15 кг/м2, но отмечаются и большие содержания.
На более мелких глубинах сферические конкреции замещаются так называемыми “мелководными” уплощенными конкрециями, распределение которых на дне залива крайне неравномерно.
Валовое содержание марганца в сферических конкрециях по данным химического анализа колеблется в пределах от 1,04 до 22,5% (в среднем 12-13%), железа от 24% до 57% (в среднем 38%), пятиокиси фосфора от 1,89% до 5,4% (в среднем 3,36%). Прогнозные ресурсы марганца в вос
117
точной части Финского залива составляют по оценке геологов ВСЕГЕИ 7 млн. тонн. Качество сырья низкое из-за высокого содержания фосфора (допустимые его концентрации в руде не должны превышать 1%).
В настоящее время прорабатывается вопрос проведения дальнейших геологических исследований с целью выявления участка для добычи.
ЗОЛОТО
Кондиционными, то есть выгодными для добычи, считаются руды коренных месторождений с содержанием металла в первые граммы на тонну руды, а россыпных с содержанием золота не менее 0,1 г/т (при условии механической добычи).
Когда говорят о месторождениях золота, то обычно имеют ввиду Колыму, Забайкалье или Урал, где сосредоточены основные запасы российского золота. В последние 10-15 лет рудопроявления и месторождения золота выявлены и на северо-западе России, в частности, на Кольском полуострове и в Карелии. Отметим, что из месторождения Северной Карелии добыто в 1995-1996 годах 38 кг золота. В Южной Карелии проявления золота известны в Хаутоварском рудном узле, где оно связано с кварцевыми жилами, в Шатозерском рудном узле - здесь его содержат амфиболиты, гранат-амфиболовые, кварц-биотитовые сланцы и колчеданные руды. Золотоносность отмечается и в других южнокарельских структурах.
В Ленинградской области в докембрийских образованиях золото в количестве до 0,21 г/т выявлено геологомМ.Н. Афанасовым в гранитах и амфиболитах экзоконтактных зон Ояярвинского и Каарлахнинского массивов на Карельском перешейке. В более молодых палеозойских породах присутствие золота зафиксировано в районе г Сланцы. Оно обнаружено в 1938 году Б.П. Асаткиным в отложениях, заполняющих трещины в промышленном пласте горючих сланцев. Золотосодержащий материал состоит из смеси глинистых частиц, серицита, кварца и сульфидов, в основном, пирита, реже - сфалерита. В некоторых местах трещины - жилки целиком выполнены кварцем, пропитанным сульфидами. Максимальное содержание золота в одной породе 0,2 г/т. В ассоциации с ним встречаются серебро (до 15,2 г/т), свинец (до 31,84%), цинк (до 5,47%) и некоторые другие элементы.
Знаки золота встречены в четвертичных отложениях. Еще в 1918 году П.И.Шапирер в работе “Горное и металлургическое дело в северных районах” упоминает золотоносные пески в долине реки Тутоки Тихвинского уезда. При производстве геологического доизучения, поисковых и специализированных работ единичные золотинки встречены в речных отложениях Луги, Мги, Паши, Свири, Соминки. Заметное увеличение золота в шлихах наблюдается в Вологодской области близ границы с Ленинградской и в Новгородской области (долина реки Меты, в окрестностях
118
ст. Окуловки и в других пунктах). В донных песках Финского залива по предварительным данным Е.Д.Кравцова выявлены знаки золота. Теолого-геоморфологические материалы показывают, что в Ленинградской области имелись условия для образования небольших россыпных месторождений золота. Специализированные поиски золота в области пока не проводились.
Прогнозируемые месторождения россыпного золота в области будут отличаться небольшими размерами, сложными горно-геологическими условиями. Содержащееся в них золото скорее всего мелкое, чешуйчатое и для его обнаружения надо применять не промывочный лоток, как это обычно делается, а аппараты, позволяющие улавливать тонкие и мелкие частицы металла. Современные обогатительные установки разрабатываются в Санкт-Петербургском Горном институте. В ближайшее время (1997-1998 годы) опробование с применением такой техники песчаных и песчано-гравийных отложений, в первую очередь на действующих карьерах, будет проведено.
ПОЛИМЕТАЛЛЫ
К поли металлам относятся руды, в которых главными ценными компонентами являются свинец и цинк, а попутными - медь, олово, серебро, золото и некоторые другие элементы. Основными рудными минералами полиметаллических руд являются галенит и сфалерит, часто с примесью пирита, халькопирита, арсенопирита и блеклых руд. В комплексных полиметаллических рудах минимальное содержание свинца и цинка должно быть не менее 3%.
С1916 года известно рудопроявление свинца Мунико-Ниеми. Оно расположено на берегу Финского залива западнее г.Выборга в пределах “свин-цово-цинковой” зоны Айяла-Хельсинки-Выборг-Ориярви и представлено серией галенитовых и галенит-кальцитовых прожилков мощностью 0,5-4 см и протяженностью от долей метра до 85 м. Прожилки образуют зону шириной до 20 м, прослеживающуюся в широтном направлении на 600 м. В 1944 году на рудопроявлении финнами велись горно-добычные работы. По простиранию и на глубину зона рудопроявления остается не изученной. На восточном продолжении этой зоны в районе Ориярви (западнее поселка Кузнечное) в массиве габбро-диорит-гранитного состава выявлены повышенные содержания свинца, цинка, молибдена, вольфрама, серебра, бериллия.
На другой стороне Ладожского озера в борту Пашского грабена (долина реки Сясь) встречено серебро (0,0002-0,033%) и олово (0,1 -3 %). Эти находки приурочены к базальной части венда и к толще гранит-биотито-вых гнейсов, вскрытых буровыми скважинами, на глубинах 340-353 и 365-374,5 м и тяготеют к Ботническо-Ладожской металлогенической зоне, уходящей в северо-западном направлении в Финляндию и Швецию.
119
Упомянутая зона интересна тем, что в ее пределах в Швеции находится месторождение Болиден (добыто 121 тонна золота и 411 тонн серебра), в Финляндии месторождения Виханта (медь, цинк, свинец, серебро), Оутокумпу (никель, медь, золото, серебро, кобальт), Эно-Коли (уран), а в Карелии - непромышленные проявления цинка (Ководъярвское), гематита (Туломозерское), рудопроявления свинца, цинка, меди, серебра, мышьяка, золота. Поэтому изучение Ботническо-Ладожской металлоге-нической зоны, юго-восточный фланг которой находится в Ленинградской области, является весьма актуальной задачей. Здесь могут быть открыты новые месторождения полиметаллов, золота, серебра, меди и других элементов. Сдерживающим фактором являются значительные (более 300 м) глубины залегания предположительно перспективных объектов.
РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ
Редкие металлы - условное название большой группы металлов (более 50) редко распространенных в земной коре (литий, цезий, рубидий, бериллий, цирконий, гафний, молибден, вольфрам, тантал, ниобий, селен, теллур, и др). Редкие металлы в промышленных скоплениях составляют сотые и десятые доли процента (содержания металлов в рудах).
На Карельском перешейке в породах Вуоксинского массива, расположенного в бассейне реки Вуоксы и Ояярвинского массива (западнее станции Кузнечное) встречены лантан и церий в количестве 0,1-0.8%, иттрий - 0,2%, стронций до 1%, ниобий - 0,2%, висмут и некоторые другие редкие элементы.
В бокситовых породах Радынского месторождения содержится галлий. Полупроводниковые свойства его соединений сделали этот элемент весьма ценным материалом. В 1996 году предприятие “Бокситогорский глинозем” добыло 852 кг черного галлия (содержание его в руде 54,2 грамма в тонне). Запасы галлия на месторождении 24,2 тонны.
АПАТИТ
Апатит - широко распространенный в земной коре фосфоросодержащий минерал. Как акцессорный минерал он встречается практически во всех горных породах, однако, промышленные его скопления возникают в щелочных, ультраосновных-щелочных и метаморфических образованиях. Минимальные содержания Р2О5 в апатитовых рудах в зависимости от масштабов месторождений и способов добычи колеблется от 3-4 до 5-8%>.
При ревизионном опробовании керна буровых скважин, пробуренных ранее на Вуоксинском массиве, геологом ГА.Григорьевым в 20-метровом интервале был определен апатит в количестве до 3%. Поисковыми работами, проведенными по его рекомендациям, апатитовая минерализация была установлена на двух участках: Западном и Южном. Она приурочена к меланократовым разностям пород диоритового комплекса. На Запад
120
ном участке прогнозные ресурсы апатитовой руды до глубины 300 м составляют 736 миллионов тонн (при среднем содержании Р2О5 2,94%), на Южном - до глубины 100 м - 11 миллионов тонн (при содержании Р2О5 2,07%). Экономическая оценка прогнозных ресурсов апатитовой руды показала, что их разработка на современном техническом уровне рентабельна лишь при содержании пятиокиси фосфора не менее 3,63%.
УРАН
У большинства людей металл уран ассоциируется с атомной бомбой, в которой впервые нашло применение огромное количество энергии, сосредоточенное в ядрах этого металла. Сейчас уран широко используется, прежде всего, в получении электроэнергии.
Для урана характерно чрезвычайно большое разнообразие генетических типов месторождений, в которых его содержание обычно около 0,1-0,2%.
Уран постоянно содержится в диктионемовых сланцах в сотых долях процента, максимально зафиксированное значение - 0,17%. По существу сланцы представляют собой убогую по содержанию металла урановую руду. Возле г. Силламяэ (Эстония) былдаже построен комбинат для получения урана. С открытием более богатых месторождений этого металла в других районах СССР интерес к диктионемовым сланцам пропал. Еще несколько месторождений и рудопроявлений с убогим содержанием урана выявлено ГГП “Невскгеология” в глинисто-песчаных отложениях ред-кинского горизонта венда вблизи восточной окраины Санкт-Петербурга и в Кировском районе. В.С.Кофман указывал на повышенную концентрацию урана в бокситовых породах Мягозерского месторождения в восточной части Ленинградской области.
Повышенные содержания урана, тория и ассоциирующих с ними свинца, молибдена, серебра и пинка зафиксированы на Карельском перешейке в зоне контакта кристаллического фундамента и пород венда в непосредственной близости от гранитоидных комплексов. В фундаменте урановая минерализация прослеживается вдоль крутопадающих зон.
Перспективы выявления урановых месторождений по данным ГГП “Невскгеология” имеются в Пашско-Ладожском грабене и в восточном борту рифейского прогиба на Карельском перешейке. Структурно-геологическое положение Пашско-Ладожского грабена по мнению Е.К. Мельникова имеет много общих черт с прогибом Атабаска в Канаде, в пределах которого известен целый ряд месторождений, уникальных по запасам и содержанию (4-10%) урана.
АЛМАЗЫ
Промышленными месторождениями алмаза являются два основных формационных типа: магматический (кимберлитовый, лампроитовый) и
121
россыпной. Алмаз встречается и в других геологических образованиях, например, метаморфических, а также в астроблемах.
Магматические месторождения алмаза связаны с кимберлитами и лам-проитами - своеобразными изверженными породами ультраосновного состава с повышенной щелочностью. В этих породах алмаз кристаллизовался из кимберлитовой магмы наравне с другими минералами -оливином, хромитом, пироксеном, гранатом. Промышленные коренные месторождения представлены кимберлитовыми трубками или лампрои-товыми жилами. Кимберлитовая трубка представляет собой конусообразное тело, обращенное конусом вниз. В плане они имеют эллипсовидную форму, иногда с очень извилистыми очертаниями. Плановые размеры их в современном эрозионном срезе разнообразны. Например, известные трубки в Южной Африке имеют следующие размеры: “Премьер” 880x340 м, “Кимберлей” 300x150 м, “Дебирс” 330x210 м. Размер якутских трубок меняется от десятков метров до 550x510. На Терском берегу Кольского полуострова выявлены небольшие кимберлитовые трубки размером до 100x50 м, на Онежском полуострове 600x150 м (“Болванцы”), на Тимане 150x50 м (“Умбинская”), на Кулойском плато в Архангельской области самая крупная из алмазоносных трубок “Чудвинская” - 1850x250 м. Содержание алмазов в трубках колеблется в широких пределах от сотых долей карата до нескольких каратов в 1 тонне породы (1 карат равен 0,2 г).
Возраст кимберлитового магматизма различный. В Южной Африке, например, продуктивные кимберлиты имеют палеогеновый возраст, в Якутии - допермский, позднетриасовый, в Архангельской области -среднедевонский, а в Бразилии известны трубки даже докембрийского возраста.
Россыпные месторождения встречаются чаше, чем коренные. Они образуются за счет разрушения коренных месторождений. Вследствие механической устойчивости алмаз разносится на большие расстояния, образуя россыпи самого различного генезиса и возраста. Различают древние россыпи, сформированные в древние эпохи и не связанные с современным рельефом, и молодые россыпи, контролируемые современным рельефом. Освоение алмазоносных районов, как правило, начиналось с выявления россыпей, а уж потом открывались кимберлитовые трубки.
Месторождения алмаза очень редки, поэтому их поиски сопряжены с большими трудностями и требуют приложения сил большого числа специалистов: геологов, минералогов, геофизиков, тектонистов, геоморфологов и др. В настоящее время разработаны методические приемы прогнозирования и поисков алмаза, основанные на учете особенностей пространственного распределения месторождений алмаза в земной коре. На наличие алмазных источников могут указать поисковые признаки: присутствие в шлихах минералов спутников алмаза-пиропа, хромдиоп-сида, хромшпинелида, пикроильменита и др. В некоторых случаях ло
122
кальные геофизические аномалии указывают на наличие кимберлитовых трубок. Первые якутские кимберлитовые трубки, например, были обнаружены по пиропу. До сих пор поиски месторождений по минералам-спутникам являются наиболее результативными, несмотря на то, что во многих местах он заменяется другими методами, например, геофизическими.
При поисках россыпей алмаза геологи анализируют, кроме того, величину эрозионного среза предполагаемых коренных источников, направление переноса продуктов их разрушения, формы рельефа, являющиеся ловушками этого минерала, возраст гидросети, типы отложений и некоторые другие факторы.
Ленинградская область по своему структурно-тектоническому положению имеет обшие черты с известными алмазоносными провинциями: здесь встречаются зоны тектоно-магматической активизации, глубинные разломы, локальные магнитные аномалии, косвенно свидетельствующие о наличии кимберлитовых тел. Кроме того, проявлены и прямые поисковые признаки алмазоносности: находки минералов-спутников алмаза (пироп, хромдиопсид, хромшпинелид, пикроильменит и др.), обнаружены зерна самого алмаза.
Исходя из общегеологических предпосылок, В.О.Ружиикий, Ю.Д. Смирнов и другие геологи прогнозировали алмазы в северо-западной части Русской платформы еще с конца 60-х годов. Позднее, опираясь на сравнение северо-западного региона, в том числе Ленинградской области, с алмазоносными провинциями России и мира, пропагандировал поиски алмаза М.И.Попов. Прогнозные построения окрепли после выявления крупных месторождений высококачественных алмазов в Архангельской области. В начале 90-х годов появились первые сообщения о находках минералов-спутников алмаза в Ленинградской области: в долине реки Тихвинки (М.И.Попов), в бассейне среднего течения Луги, Оредежи и Ояти (И. И.Киселев, Л.В.Сахоненок), в Подпорожском районе (А.С.Яновский), в долине реки Мги (В.А.Бурневская). Некоторое время спустя были обнаружены зерна алмаза в долине р.Мги (район поселка Тырышкино) минералогом В.А.Бурневской и южнее города Подпорожья работами А.С.Яновского (определение визуальное). В 1995 году в девонских отложениях долины р. Оредежа сотрудниками ВСЕГЕИ (М.В.Михайлов) выявлены пиропы. Рекомендации о возможном нахождении кимберлитовых трубок и древних россыпей алмаза поступали в разные годы от М.И.Попова, А.А.Сенюшова, В.С.Ванчугова, В.С.Тромыко, Д.Б.Малаховского, Л А.Бурневской и др.
С 1984 по 1992 годы на площади южнее Ладожского озера и в юго-западной части Ленинградской области велось мелкомасштабное шлиховое опробование (М.И.Попов, Е.А.1лазов), в результате которого выявлены новые ареолы минералов-спутников алмаза. В настоящее время поисковые работы на алмазы продолжаются.
123
Сейчас у геологов нет сомнения в том, что на территории области могут быть месторождения алмаза. Вопрос в том, где их искать. И тут существует множество мнений и предложений. В качестве перспективных объектов называется Пашско-Ладожский грабен, Нарвско-Лужская площадь, субширотная зона, совпадающая примерно с выходом ордовикских пород (глинт), юго-восточная часть области, Волховско-Мстинская площадь и др. На волне популярности алмазной тематики предлагается оценить на алмазы структуры, считающиеся ледниковыми отторженца-ми или ледниковыми дислокациями. Они, по мнению ряда специалистов, могут быть связаны с трубками взрыва или скрытовулканическими структурами. В последнем, вероятно, есть доля истины, так как многие геологи давно уже сомневаются в ледниковом происхождении некоторых дислокаций. Россыпная алмазоносность может быть связана с древним карстом, отложениями древних долин, с некоторыми фациями краевых ледниковых образований и морских бассейнов.
ГОРНЫЙ ХРУСТАЛЬ
При ревизионно-опробовательских работах в 1948-1949 годах вблизи деревни Михайловка в Выборгском районе Е.Г.Шиховой и Е.И.Шеше-ровой была обнаружена 71 пегматитовая жила, залегающая в гранитах рапакиви. Семь жил оказались хрусталеносными. Было добыто 60 кг хрусталя (мориона). Качество кристаллов невысокое. Наиболее крупные из них достигали 30 см в длину при небольшом поперечнике. В пегматитовых жилах кроме того встречается топаз, сростки кубиков флюорита. Возле деревни Луговое в гранитах рапакиви и в пегматитах были также обнаружены кристаллы мориона размером до 3-4 см.
ТУГОПЛАВКИЕ ГЛИНЫ
Тугоплавкие глины (температура плавления 1580-1350° С) являются сырьем для производства канализационных труб, кислотоупорных и других изделий. Потребность предприятий области удовлетворяется за счет ввоза глин с Печерского месторождения Псковской области. Проведенные в конце 70-х годов поиски тугоплавких глин в Ленинградской области не дали положительных результатов. Предпосылки выявления светлоокрашенных пластичных тугоплавких глин имеются среди отложений верхнего девона в восточной части области. Известны ранее разрабатывавшееся Регмасовское месторождение и многочисленные выходы тугоплавких глин и следы старых разработок в районе поселка Алеховщина.
НЕФТЬ И ГАЗ
Месторождения нефти и газа обычно залегают на значительных глубинах и связаны с осадочными породами. Она встречается в песках, песчаниках, ноздреватых карбонатных породах. Ленинградская область не
124
относится к перспективным нефтеносным районам. Вместе с тем, предварительный анализ тектонических, стратиграфических, геохимических, гидрогеологических факторов нефтеносности дает основание предполагать, что здесь все же могут быть выявлены районы с небольшими скоплениями нефти и газа. Они контролируются впадинами фундамента: Паш-ско-Ладожским и Западно-Онежским авлакогенами, а также погруженной частью Ладожской моноклинали в верховьях реки Чагоды. Как считают геологи А.Г.Буслович и Н.К.Морозова, в первых двух структурах нефть может быть связана с верхне-карельскими и рифейскими отложениями, в третьем - с вендско-ордовикским комплексом. Рекомендуется пробурить на отмеченных участках буровые скважины глубиной 2000 м (в южной части Пашско-Ладожского авлакогена), 2130 м на Ладожской моноклинали и 3400 м в севро-западной части Западно-Онежского авлакогена. Прогнозные ресурсы углеводородного сырья в Ленинградской области оцениваются в 200 млн. т условного топлива, извлекаемые ресурсы нефти и газа на уровне 80-100 млн. т.
Близкие выводы о перспективах нефтеносности восточной части Ленинградской области обосновали специалисты Всероссийского нефтяного научно-исследовательского геологоразведочного института (ВНИГ-РИ). В 1996 году правительство области и Северо-Западный региональный геологический центр Министерства природных ресурсов РФ объявили конкурс на право пользования недрами для геологического изучения и добычи углеводородного сырья на двух плошадях: Южно-Ладожской и Чагодинской. В 1997 году предприятие “Гсоэко Плюс” на эти площади получило лицензии на геологическое изучение и добычу углеводородного сырья сроком до 2022 года.
БУРЫЙ УГОЛЬ
Угленосность на Северо-Западе России связана с карбоновыми отложениями. В Ленинградской области месторождений углей пока не обнаружено. Ближайшее проявление бурых углей, представляющее промышленный интерес, расположено в Новгородской области в пределах северо-западного крыла Подмосковного буроугольного бассейна. Здесь расположен Боровичско-Валдайский угленосный район. Угли были открыты еще в 1768 году и на протяжении более двух столетий принимались неоднократные попытки их промышленной разработки. Добыча углей проводилась, в основном, в годы потрясений. С 1914 по 1923 годы для снабжения Петрограда топливом вблизи города Боровичи была организована добыча угля мелкими шахтами и штольнями. В военные и послевоенные годы эксплуатация угля осуществлялась трестом Ленинграду-голь, но по причине крайней нерентабельности была прекращена в 1952 году. Пласты угля Боровичско-Валдайского района залегают на глубине 10-50 м, погружаясь в восточном направлении до 100 м. Мощность плас
125
тов до 1,5-2,0 м. Сырье преимущественно гумусовое, его качество характеризуется следующими показателями: влажность 10-20% до 30%; зольность 20-40% в среднем 28%; содержание серы 2-5%; теплота сгорания 6400-7000 ккал/кг; промышленная теплотворная способность углей составляет примерно 2500-3000 ккал/кг
Каковы перспективы угленосности в Ленинградской области? Геологи Петербургской геологической экспедиции считают, что пласты угля промышленной мощности могут быть обнаружены восточнее Бокситогорска (район поселков Ефимовского и Подборовья, рис. 17). Эти же площади перспективны для поисков бокситов и огнеупорных глин. Рентабельность угледобычи может быть повышена за счет извлечения попутных компонентов (огнеупорные глины, бокситы, известняки).
РОССЫПНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДРУГИХ ЦЕННЫХ МИНЕРАЛОВ
По генезису древние и современные россыпные месторождения очень разнообразны. Они могут быть связаны с деятельностью рек, озер и морей, ветра, делювиальных и гравитационных процессов и выполнять различные формы рельефа. Известны также россыпи ледникового и водно-ледникового генезиса, например, лопаритовые на Кольском полуострове.
Четвертичные отложения нашей области могут быть источником многих ценных минералов. Об этом свидетельствуют поисковые предпосылки россыпеобразования. Перечислим их. Во-первых, Ленинградская область соседствует с Южной Карелией, в пределах которой имеются коренные источники многих рудных минералов (золото, олово, платиноиды, алмазы и др.). При их разрушении материал переносился водными потоками, льдами и другими природными агентами в южном и юго-восточном направлениях, в том числе и на территорию Ленинградской области. Во-вторых, здесь имеются благоприятные для накопления рудных минералов формы рельефа - своеобразные геоморфологические ловушки, образованные до эпох регионального размыва: древние долины и ложбины стока, эрозионно-тектонические западины, карст и др. Отметим, что с карстом связаны самые богатые россыпи алмаза. В-третьих,на территории области существовали благоприятные для россыпенакопле-ния палеогеографические обстановки - периодически развивались морские бассейны, в прибрежных частях которых могли накапливаться устойчивые ценные минералы.
Кроме общегеологических предпосылок в области имеются прямые поисковые признаки современных россыпей: площади с повышенным содержанием ильменита, циркона, касситерита и некоторых других минералов. Например, ильменит в количествах 2-5 кг/м3 выявлен в песчано-гравийных отложениях месторождений Брусова 1ора, Малукса, Гав
126
рилово, в песках окрестностей ст. Кузнечное, северного и южного берега Финского залива. В пляжных отложениях некоторых участков Ладожского озера ильменит содержится в более высоких концентрациях и достигает 58 кг/м3 (поселок Моторное). В дюнных песках Лужской губы ильменит составляет 4,4 кг/м3.
Повышенные содержания циркона (1-2 кг/м3) выявлены в песках южнее г. Кировска, Брусовой Горы, в районе поселка Репино, а также в пляжных песках южного берега Финского залива (до 15 кг/м3). В древней долине на Курголовском полуострове в шлихах встречается касситерит (до 10 знаков на шлих). В предыдущих разделах указывалось на находки в четвертичных отложениях золота, алмаза, а также минералов-спутников алмаза. Прогнозируемые россыпи могут быть связаны с разнообразными отложениями и форма?ли рельефа (карст, древние долины, водно-ледниковые образования и др.) При этом ценные минералы, такие как циркон, ильменит, касситерит скорее всего будут находиться в мелких и пылевидных формах, поэтому для их обнаружения следует применять при поисках современное техническое оборудование, позволяющее улавливать мелкие зерна ценных минералов.
ТЕПЛО ИЗ ЗЕМНЫХ НЕДР
Известны территории Земли, где из недр вытекают горячие источники, которые используются в оздоровительных целях, для теплоснабжения и многих других целей. Например, термальные воды для обогрева помещений давно применяют в Париже. Горячую воду качают глубинными насосами из артезианского бассейна, расположенного прямо под французской столицей. В Италии более 200 скважин дают горячую воду для хозяйственных нужд. В США в штате Орегон термальную воду, извлекаемую из недр скважинами, используют для подогрева шоссе в горной части. Самое широкое применение находит горячая подземная вода в Исландии. Почти половина всего населения страны (около 200 тысяч человек) живет в домах, отапливаемых горячей водой из недр. Практически все население Рейкьявика - столицы Исландии обогревается природной водой, что делает этот город, вероятно, самым чистым и незадымленным. Термальные воды поступают с глубины 650-2200 м при температуре 86-130 °C.
Способ использования горячих подземных вод может быть самым неожиданным. Вот как описывает И.Шишкин (1969 г.) сценку возле одного из источников горячей воды в Аджире: “одна за одной подходят к нему женщины с плетеными корзинами, наполненными сырым мясом. Корзины опускают в воду, а когда поднимают, то в них лежит сваренное и к тому же подсоленное мясо: вода горячего источника солоноватая”.
На территории России месторождения термальных вод известны в Предкавказье, в Сибири, на Дальнем Востоке и некоторых частях Евро
127
пейской части страны. В Махачкале, например, из старых заброшенных нефтяных скважин бьет горячая вода, которую частично используют в технических целях (в банях, прачечных, душевых и пр.). В Ставрополье на глубине 900 м вода нагрета до 86 °C, а на глубине 3000 м - до 160 °C. Месторождения горячей воды обнаружены в зоне Ярославль-Кострома-Вологда-Солигалич. Термальные воды имеются даже возле Воркуты.
Однако горячую воду из земных недр можно получать и другим способом. Шахтеры давно заметили, что чем глубже шахта опускается в недра, тем становится горячее. Например, в Донбассе есть шахта, в которой на глубине 800-900 м термометр показывает до 30 'С, а в другой шахте на глубине 1500 м жара достигает 54 °C. В Индии на золоторудной шахте на глубине 3000 м недра нагреты до 65 °C. На Северном Кавказе в некоторых скважинах температура недр на глубине 100 м достигает 26 °C.
Ученые измерили температуру во многих шахтах и буровых скважинах на разной глубине и установили: в среднем на каждые 33 м температура недр увеличивается на 1 градус. Эта величина была названат е м пера тур ным градиентом (илиступенью).
В разных частях земного шара температурный градиент сильно меняется. Например, в современных вулканических областях он может быть равен 2,2 и даже 0,7 м, как это имеет место в Флегрейском районе Италии. В пределах тектонически спокойных районов геотермический градиент возрастает до 80-100 м, а в районе вечной мерзлоты в Сибири достигает даже 1500 м.
Как выяснилось, в земных недрах имеются тепловые аномалии - своего рода генераторы тепла. На таких участках температурный градиент существенно меньше 33 м/трад. и на сравнительно небольших глубинах недра могут быть сильно разогреты. Закачанная в них холодная вода нагревается, после чего ее можно вывести на поверхность и использовать для обогрева помещений или преобразовать в другие виды энергии, более удобные для передачи на расстояния. Горячие очаги в недрах располагаются на глубине от сотен метров до нескольких километров.
Поданным геофизических исследований, тепловые аномалии имеются и в недрах Ленинградской области. На одной из них, расположенной в южной части Санкт-Петербурга, пробурена скважина. Термокаротаж показал, что температурный градиент колеблется от 1,8 до 4,0 °C на 100 м. На глубине 990 и 1000 м температура горных пород составляет соответственно 28,5 и 30,5 °C. По расчетам ученых на глубине 2000 м недра нагреты до 70 °C. При создании здесь циркуляционной системы недра могут стать источником экологически чистого тепла.
128
Земля дает всем людям такие дивные вещи, а под конец получает в обмен от них такие отбросы...
Уитмен
ТЕХНОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
В Ленинградской области действует большое количество горнодобывающих предприятий, которые ведут добычу разнообразных полезных ископаемых. При их переработке (обогащение и металлургический передел) образуется большое количество отходов.
Основными поставщиками минеральных отходов в области являются предприятия “Фосфорит” в Кингисеппе, “Ленинградсланец”, Сланцеперерабатывающий завод в Сланцах, “Глинозем” в Пикалево, “Бокситогорский глинозем”, в Бокситогорске, Волховский алюминиевый завод в Волхове, предприятия камнедобычи на Карельском перешейке, организации “Ленэнерго” и некоторые другие.
Отходы предприятия “Фосфорит” образуются за счет вскрышных пород, представленных торфами, глинами, карбонатными породами, песчаниками, и за счет кварцевых песков-отходов флотационного обогащения полезной толщи - фосфоритсодержащих песков.
Вскрышные породы (торф, глины, известняки) используются частично для рекультивации карьеров. Основная масса кварцевых песков накапливается в отвалах. К настоящему времени их скопилось более 54 млн. м3. “Фосфорит” дает около 60% всех минеральных отходов области.
Предприятия “Глинозем” поставляют примерно 10% всех горнопромышленных отходов области - вскрышные породы (валунные и ленточные глины известнякового карьера), белитовый (нефелиновый) шлам (нефелин, как источник алюминия, завозится с Кольского полуострова), красный бокситовый шлам.
129
Белитовый (нефелиновый) шлам, фосфогипс - это отходы Волховского алюминиевого завода. На базе фосфогипса, которого скопилось более 10 млн. м3, работает ассоциация “Волховгипс”, изготавливающая стеновые панели, кирпич, блоки и другие строительные материалы.
Отходы Сланцеперерабатывающего завода и предприятия “Ленинг-радсланец” состоят из сланцевого шлама, обломков известняков и известняковой крошки, сланцевой золы, золы газогенераторных станций, коксозольных остатков камерных печей, золошлаковых смесей.
Отходы предприятия “Ленэнерго* составляют золошлаковые смеси. Общий их объем равен более 10 млн. м3.
Камнедобычные предприятия Карельского перешейка дают отходы в виде песков-отсевов щебеночного пройзводства и скола при добыче блоков. В отвалах сосредоточено около 5 млн. м3 такого материала, который частично используется в дорожном и других видах строительства и при изготовлении асфальто-бетонных смесей.
Отходы карбонатных карьеров и предприятий по переработке карбонатных пород составляет карбонатная крошка. К настоящему времени ее скопилось более 150 тыс. м3.
Минеральные отходы горнопромышленных предприятий используются, в основном, при дорожном строительстве, обратной засыпке, производстве асфальто-бетонных смесей, цемента, портланд-цемента, пено-блоков и стеновыхпанелей, в незначительном количестве - в производстве стекла, кирпича и керамзита. Дальнейшее изучение свойств минеральных отходов позволит, вероятно, расширить сферу их применения, в частности, в качестве строительных материалов, мелиорантов в сельском хозяйстве, стекольной промышленности и др. Например, известно, что лучшим сырьем для известкования почв являются известняки (или доломиты), в которых СаО и MgO присутствуют примерно в равных количествах. В этом плане известняки вскрыши Кингисеппского месторождения являются идеальным сырьем. В них, по данным £.Легезде и А.Ясырова, установлено наличие микроэлементов, необходимых для растений (%): бора 0,006-0,01; меди 0,0001; свинца 0,001; никеля 0,001; кобальта 0,0001; хрома 0,0003; олова 0,0003-0,001; стронция 0,003; титана 0,006. Особо важное значение для роста растений имеет бор. Норма извести для внесения в кислую почву составляет 5-6 т на гектар в год. Норма бора - 120-240 г/га. Таким образом, кингисеппские известняки даже при минимальном содержании в них бора - 60 г/т обеспечивают потребность в этом микроэлементе кислых почв, являясь по существу природным удобрением.
Таким образом, в нашей области, кроме естественных месторождений полезных ископаемых, имеются большие запасы сырья техногенных месторождений, вовлечение которых в хозяйственные сферы может принести большую пользу.
120
При этом наиболее актуальными задачами являются:
- использование кварцевых песков - отходов флотационного обогащения фосфоритовых руд, запасы которыхтюзволяют обеспечить всю стекольную промышленность Северо-Запада (при условии их обогащения);
- увеличение степени использования песков-отсевов дробильно-сортировочных предприятий Карельского перешейка, в том числе при строительстве новых морских портов в Ленинградской области и гидротехнических сооружений в Финском заливе;
- использование бокситового шлама предприятий “Глинозем” в кирпичном производстве;
- проведение технологических испытаний по применению золошлаковых отходов ТЭЦ “Ленэнерго”, фосфогипса и других материалов;
- более полное использование мелких блоков при разработке месторождений блочного камня.
131
Как великий художник, природа умеет и с небольшими средствами достигать великих эффектов.
ПГейне
ПРИРОДНЫЕ АНСАМБЛИ
Геологические процессы, протекавшие на протяжении длительной истории развития Земли, способствовали возникновению удивительных по красоте сооружений - своеобразных геологических памятников. На ленинградской земле достаточно большое количество таких памятников. Их разнообразие и количество предопределено расположением области на стыке двух крупных структур земной коры: древнего кристаллического щита и плиты. В северной части Карельского перешейка можно наблюдать величественные массивы застывшей магмы кислого, основного и среднего состава (гранитоиды, габбро, гранодиориты и др.). Южнее Финского залива, Невы, Ладожского озера реками и ручьями пропилены отложения палеозоя (кембрий, ордовик, девон, карбон), образованные 300-500 миллионов лет тому назад. Действие четвертичных морских бассейнов, покровных ледников и их талых вод, ветра и воды создали комплексы террас, холмов и гряд, украсивших многие уголки нашей области.
Геологические памятники создавались природными процессами в течение очень длительного времени. Например, гранитная магма на Карельском перешейке застыла в земных недрах на глубине в несколько километров. Понадобилось более 1 миллиарда лет, то есть целые геологические эры, чтобы разрушить слой горных пород над гранитным массивом и вывести их на дневную поверхность. Прошло еще много времени, не один десяток миллионов лет, чтобы на гранитах сформировался рельеф, близкий к тому, который мы наблюдаем сейчас. Окончательная его “моделировка” произошла уже в конце четвертичного периода. Таким образом,
132
возраст выходящих на поверхность геологических образований весьма различен. Например, обнажающиеся в долинах рек и ручьев, пересекающих глинт, слои кембрия и ордовика образованы 570-500 миллионов лет тому назад, а формам рельефа водно-ледникового происхождения “только” 10-12 тысяч лет. Этих свидетелей величайших геологических событий человек может уничтожить неумелыми действиями в считанные минуты. С целью сохранения хотя бы части прекрасных уголков природы нашей области решением исполкома Леноблсовета от 26 марта 1976 года 18 геологическим объектам придан статус памятников природы и на них распространяются положения Закона “Об охране окружающей природной среды” (рис. 26, приложение 3). Натерритории области имеются еще около 100 природных объектов, подлежащих, по мнению геологов Петербургской геологической экспедиции М.Ф.Карчевского, В.С.Будрина, И.В.Котлуковой и др., изучающих эти вопросы, охране как природные памятники.
Рис. 26
Схема размещения геологических памятников. 1 - геологические объекты, утвержденные в статусе памятников природы, 2 - изученные геологические объекты, рекомендованные специалистами в качестве памятников природы, 3 - прочие интересные ландшафтные и геологические объекты (список памятников природы приведен в приложении 3).
133
ЗАСТЫВШАЯ МАГМА
В северной части Карельского перешейка и на северо-западе Подло-рожского района в рельефе выделяются скальные формы рельефа, сложенные гранитами, гранито-гнейсами, гранодиоритами, габбро-диабазами и другими кристаллическими породами. Пожалуй, больше всего красивых мест связано с гранитами Выборгского массива. Живописные выходы гранитов находятся в окрестностях Выборга, на территории парка Монрепо. Непосредственно от входа в парк до берега залива прослеживаются нагромождения гранитных скал.
Граниты рапакиви слагают скалу на берегу залива, на вершине которой располагается обелиск. Некоторые скалы в парке оглажены ледником, образуя своеобразный рельеф “бараньих лбов” и “курчавых скал”.
В окрестностях Выборга известно еще несколько живописных гранитных скал. Памятник природы находится на острове Густом в Выборгском заливе в 3 км к северо-востоку от города Высоцка. Западный более пологий берег этого острова представляет собой большой “бараний лоб” размером 30x60 м, оглаженный и отполированный ледником. Восточный берег образует почти отвесный гранитный утес высотой около 20 м, вертикально уходящий в воду.
Следы ледника, надвигавшегося со стороны Финляндии, можно наблюдать по многочисленным царапинам на поверхности скал. Известный натуралист П.А.Кропоткин, обосновывая и пропагандируя ледниковую теорию в России, приводил в качестве примеров следы деятельности ледника на гранитах Выборгского массива.
Древнейшие кристаллические породы выходят на поверхность в окрестностях Приозерска. Например, берега бухты Туристов сложены розовыми и серыми гранитами и гранито-гнейсами, прорезанными кварцевыми жилами. Скалы имеют вид “бараньих лбов”, на их поверхности имеются ледниковые царапины и шрамы. Живописны выходы гранитов и гранито-гнейсов, слагающих берега оз. Ястребиное (памятник природы), острова Кильпола северо-западнее Приозерска, а также на острове Светлом на Вуоксе.
На другом конце области, в северо-восточной части Подпорожского района, недалеко от берега Онежского озера между деревнями Гимрека и Шелейки расположен массив габбро-диабазов Шелейки. Он образовался в результате внедрения магмы основного состава по трещинам в ри-фейских породах. Застывшая магма габбро-диабазового состава представляет собой кряж, вытянутый в субмеридиональном направлении, поднятый над уровнем Онежского озера до 100 м, при относительной высоте до 40 м. Кряж обрывается на восток отвесным уступом, западные его склоны - пологие. Тектоническими трещинами он разбит на отдельные блоки, что придает ему живописный облик.
134
СВИДЕТЕЛИ ПАЛЕОЗОЙСКИХ МОРЕЙ
Палеозойские породы распространены к югу от Финского залива, Невы и Ладожского озера, составляя в общей сложности более 70% территории Ленинградской области. Многочисленными реками и ручьями вскрываются отложения кембрия, ордовика, девона, карбона, дающие возможность геологам восстановить физико-географические обстановки этих периодов, а туристам любоваться живописными уголками природы.
В береговом обрыве реки Тосны обнажаются выходы кембрийских и ордовикских песков и песчаников, отложенных в мелковод ном море. Один из них находится на правом берегу реки Тосны возле моста. Высота обрыва здесь около 20 м. Под ордовикскими известняками залегает толща разноцветных ободовых песчаников и песков. Ниже можно наблюдать кембрийскую глину, которая является водоупорным горизонтом. К слою глины приурочены многочисленные родники, некоторые из них слегка минерализованы - содержат углекислый кальций, который, осаждаясь, образует известковый туф.
В 150-200 м ниже моста через Саблинку имеется водопад высотой 3,3 м, ниже которого начинаются наиболее красивые места. Река Саб-линка образует настоящий каньон глубиной в несколько десятков метров. Возле впадения Саблинки в Тосну находятся превосходные обнажения ордовика и видны входы в пещеры. Всего здесь известно 6 пещер с открытыми и. 2 с заваленными входами. Их вырыли в конце XIX века в связи с добычей стекольных песков.
Южнее Ладожского озера неподалеку от Старой Ладоги по направлению к деревне Плеханове по обеим сторонам Волхова можно наблюдать массивные утесы, образованные палеозойскими известняками. Возле древнего города в утесах вскрываются ордовикские глины, пески и песчаники, под которыми залегают кембрийские песчаники мощностью 5,5 м. Возле Старой Ладоги на левом берегу Волхова в небольшом овраге располагаются староладожские пещеры, вырытые с целью добычи кембрийских песков для стекловарения. Пещеры представляют лабиринт перепутанных ходов протяженностью более 5 км.
Интересны геологические памятники по берегам реки Луги и ее притоков. Красноцветные песчаники девонского возраста, содержащие остатки девонских рыб, обнажаются возле поселков Сабек, Осьмино, Псо-едьидр.
Пески и песчаники среднего девона обнажаются в долине реки Оре-деж. В 2 км восточнее железнодорожной станции Сиверская, возле деревни Белогорка, в них встречаются остатки девонских рыб. Особенно интересен правый берег Оредежа. Здесь на протяжении около 200 м под четвертичными суглинками залегают слабосцементированные красно
135
цветные песчаники и пески общей мощностью до 15-20 м с тонкими про слойками красных и бурых глин.
Богаты геологическими достопримечательностями берега реки Оре-деж возле посекла Ям-Тесово. Здесь обнажается наиболее полный разрез среднего девона на северо-западе России. Выходы красных и белых кварцевых песков и песчаников имеются в нижнем течении Оредежа, где река образует цепочку озер, соединенных протоками. Наиболее полный разрез мощностью более 18 м расположен возле деревни Болшово.Белые кварцевые пески этого участка добывались в прошлом столетии для варки стекла.
Северо-восточнее описанных мест, возле станции Жихарево, река Лава прорезает северную часть Путиловского плато, образуя каньон глубиной 25 м. Борта каньона слагают кембрийские и ордовикские морские отложения. Геологическим памятником признан участок от деревни Троицкое до деревни Городище на протяжении 2,5 км. Палеозойские породы содержат хорошо сохранившиеся окаменелости морских организмов, живших в ордовикских и кембрийских морях: трилобиты, наутилодеи, брахиоподы и гастроподы. У самой воды обнажаются оболовые светлосерые песчаники, над ними лежит тонкий слой черных диктионемовых сланцев, перекрытых в свою очередь глауконитовыми известняками, являющимися прекрасным строительным материалом. Они разрабатываются на Путиловском месторождении.
ОБНАЖЕНИЯ ДИСЛОЦИРОВАННЫХ ПАЛЕОЗОЙСКИХ ПОРОД
В ряде мест в предглинтовой полосе имеются участки с нарушением залегания палеозойских пород. Одно из таких мест расположено неподалеку от города Павловска в долине реки Поповки. В обнажениях можно наблюдать крутонаклоненные ордовикские породы, местами собранные в небольшие складки или раздробленные, имеются глыбовые смещения. Обнажения на реке Поповке интересны еще и тем, что в ордовикских известняках встречаются окаменелые остатки трилобитов, ортоцератов, эхи-носферитусов, а в диктионемовых сланцах - остатки диктионем. Известные русские геологи А. П. Карпинский и Ф.Б.Шмидт собрали здесь свои уникальные коллекции морских ископаемых организмов, живших в палеозойских морях.
Происхождение дислокаций на реке Поповке и других местах традиционно связывают с давлением ледника, наступавшего с севера. Однако, существуют и другие точки зрения: происхождение дислокаций может быть обусловлено проявлением тектоники, пластичного выдавливания (диапиризма) или скрытого вулканизма.
Более крупными дислокациями, хорошо выраженными в рельефе в виде группы холмов и гряд, являются Дудергофские высоты в районе
136
Красного Села. Ближняя к станции Можайская гора Ореховая высотой 175 м, рядом находится Воронья гора (147 м), в северной части - Лысая гора (112 м). Палеозойские породы на Дудергофских высотах собраны в складки. Вершины возвышенностей являются ядрами антиклиналей и сложены оболовыми песками и синей кембрийской глиной. Склоны гор образованы более молодыми ордовикскими известняками.
Образование складчатости на Дудергофских высотах объясняется по разному. Как и в случае с Павловскими дислокациями многие исследователи связывают их происхождение с бульдозерным действием древнего ледника, выдавившим на вершины возвышенностей кембрийские породы. Другие считают, что нарушение горизонтального залегания и перемещение слоев обязано вертикальным тектоническим движениям. Есть специалисты, объясняющие дислокации пород проявлением глиняного диапиризма, то есть выдавливанием пластичных пород (в данном случае кембрийских глин) вышележащими напластованиями (по аналогии с “соляными куполами”). Минералог В.А.Бурневская выдвинула смелую гипотезу о скрытовулканическом (криптовулканическом) происхождении высот и считает этот участок перспективным на поиски алмаза. Проведенное в разные годы В.А.Бурневской, И.И.Киселевым и А.С.Лоцмано-вым шлиховое опробование этого участка выявило в четвертичных отложениях стеклянные и магнитные шарики, хромдиопсид, оливин и другие минералы глубинных магматических пород.
КАРСТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Карстовые формы рельефа типичны для участков развития карбонатных пород. Они часто встречаются на Ижорской возвышенности, Пути-ловском плато, на карбонатных образованиях юго-востока области. Одно из таких мест - карстовая долина реки Рагуши в Тихвинском районе -признано памятником природы.
На протяжении нескольких километров от впадения в реку Воложбу Рагуша протекает, то исчезая, то появляясь в карстовой долине, выработанной в известняках. Возле деревни Рудная Горка онауходит в поноры и на протяжении 2 км течет под землей. Ниже поноров русло реки имеет вид каньона с высотой бортов до 80 м. В некоторых местах они прорезаны боковыми ручьями. Известняки, слагающие долину реки Paiyinn, содержат окаменелые скелеты кораллов и различные кремниевые включения.
ПАМЯТНИКИ ЛЕДНИКОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Изучение современных покровных ледников показало, что кроме выпахивающей деятельности, следами которой являются разного рода царапины и шрамы на поверхности коренных пород, они переносят большое количество валунов, щебня, песка и глины, которые после стаивания
137
льда, чаше всего в краевой его зоне, образуют насыпные формы в виде холмов и гряд. Ледниковый аккумулятивный рельеф широко развит в центральной части Карельского перешейка. Одно из таких мест - участок Мичуринской гряды возле станции Петиярви между поселками Ягодное и Петровское, называемое грядой “Вярямянселька”, является памятником природы. Формы водно-ледниковой аккумуляции прослеживаются в виде системы озовых гряд южнее реки Вуоксы на проявлении более 40 км. Ширина этой системы до 1-3 км, высота озов 15-30 м.
ПАМЯТНИКИ ВЕТРОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Южное побережье Ладожского озера занято полосой дюн шириной до 2 км. Около поселка Новая Ладога участок дюн отнесен к памятнику природы.
ВОДНЫЕ ПАМЯТНИКИ
На окраине деревни Лопухинка в Ломоносовском районе расположен овраг глубиной в несколько десятков метров, склоны которого сложены ордовикскими известняками. Из трещин в известняках просачиваются многочисленные роднички, впадающие в реку Гудицу, текущую по дну оврага. В прошлом веке река была перегорожена плотиной, которая образовывала небольшое озерцо с небесно-голубой и очень прозрачной водой. Объясняется это наличием в воде радона, подавляющего рост планктона и растений. Вода из местных источников издавна использовалась для лечения ревматизма, К памятнику природы отнесены также источники около деревни Пятая Горка южнее поселка Елизаветино. Их общий дебит составляет 1,5 м3 в секунду. Родниковая вода приятна на вкус, прозрачная, холодная, температура от 4 до 6 °C. Цепь таких родничков, дающих начало реке Оредеж, располагается на расстоянии около 6 км от деревни Пятая Горка до деревни Большое Заречье.
Здесь приведен краткий перечень объектов, утвержденных в статусе памятника природы. Подробнее о них заинтересованный читатель может прочесть в книге К.К.Хазановича “Геологические памятники Ленинградской области”.
ПРОЧИЕ ПРИРОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ
Как упомянуто выше, в области известно еше около 100 объектов, представляющих интерес как памятники природы (приложение 3). Это карстовые формы и ледниковый валун в Бокситогорском районе; камы в окрестностях поселков Колтуши, Токсово, Кавголово во Всеволожском районе; шхеры и озовые гряды в Выборгском районе; родники и ледниковые валуны в Гатчинском районе; дюны и обнажения девонских пород в Кингисеппском районе; морские межледниковые отложения в Кировском районе; родники, ледниковые валуны, обнажения ордовика в Ло
138
моносовском районе; обнажения девона в Лужском районе; карьер квар-цито-песчаников, выходы габбро-диабазов в Подпорожском районе; гранитные скалы в Приозерском районе; карстовые родники в Тихвинском районе; обнажения палеозоя и камовые массивы в Тосненском районе.
В Ленинградской области имеются участки, представляющие типичные ландшафтные зоны и обладающие вследствие этого важной научной ценностью. На таких участках Г.Ф.Франтов и В.В.Проскуряков предлагают организовать сеть полигонов и заповедников.
Создание специализированных полигонов и заповедников позволит сохранить для потомков уникальные геологические объекты, представляющие большой научный и познавательный интерес, получить сеть опорных геофизических, геодезических и геологических пунктов, для изучения динамики земных недр, проведения экспериментов и др., а также создания сети учебных станций.
Таким образом, несмотря на высокоразвитую промышленную инфраструктуру нашей области, здесь еще сохранились уникальные геологические объекты и ансамбли. Наша задача сохранить их для многих будущих поколений.
139
Физические исследования постоянно обнаруживают перед нами новые особенности процессов природы имы вынуждены находить новые формы мышления, соответствующие этим особенностям.
Максвелл
ГЕОЛОГИЯ И ОБЩЕСТВО
Геология в широком смысле этого понятия, включая науку о закономерностях развития земных недр, полезных ископаемых, геологические карты различного содержания, вопросы экологии и безопасности в связи с геологическими явлениями и использованием минеральных ресурсов все глубже проникает в различные сферы общества.
РАЗВИТИЕ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ И ОКРУЖАЮЩАЯ ПРИРОДА
Минерально-сырьевая база издавна считается основой независимого развития страны. В то же время ее наращивание и использование, то есть геологоразведка и добыча полезных ископаемых, приводит почти всегда к отрицательным воздействиям на окружающую среду
Наименьший урон природе наносится при первых стадиях геологоразведочного процесса - геологической съемке, когда геолог обходится в основном, молотком и лопатой, производя изучение земных недр в пеших маршрутах. Мелкие канавы - расчистки, шурфы, редкие неглубокие скважины и геофизические профили - вот основные источники ущерба экосистеме при этих работах.
При поисках полезных ископаемых и особенно при разведке месторождений внедрение в природные системы уже более глубоки. Исполь
14D
зование гусеничного транспорта в условиях бездорожья, буровые скважины с применением активных промывочных жидкостей, доставка, хранение и использование горюче-смазочных материалов приводит к более ощутимым природным потерям. Кроме того, при разведке возле месторождений обычно обустраиваются временные поселки геологоразведчиков, существование которых также оказывает негативную нагрузку на природу.
Однако наиболее серьезные экологические нарушения связаны с добычей и переработкой полезных ископаемых. Если добыча ведется открытым способом, то есть карьером, то на месте бывшего месторождения образуется котлован или серия котлованов, плановые очертания и глубина которых определяются условиями залегания месторождения. В Ленинградской области наиболее глубокие карьеры образуются при добыче фосфоритов, бокситов и кембрийской глины. Их глубина измеряется десятками метров. Проходка карьера сопровождается изъятием из хозяйственной сферы сельскохозяйственных угодий, лесов, происходит понижение уровня подземных вод. Возле карьеров образуются нагромождения пород вскрыши и отходов обогащения.
При шахтном способе добычи полезных ископаемых руду вместе с пустой породой поднимают на поверхность или, как говорят горняки, “на-гора”. Руда идет в передел, а пустая порода - в отвал. Такие отвалы - терриконы - являются самой примечательной чертой ландшафта районов угле- и сланцедобычи. В нашей области они типичны для окрестностей г.Сланцы. При шахтном способе добычи полезных ископаемых часто происходит местное проседание почвы, понижение уровня подземных вод и некоторые другие негативные явления.
Загрязнение окружающей среды происходит при перевозке минерального сырья от месторождения до перерабатывающего комплекса и при его переработке. Наиболее крупными поставщиками отходов являются предприятия “Фосфорит”, Волховский алюминиевый завод, Бокситогорский глиноземный завод.
С целью уменьшения нагрузки на природную среду при геологическом изучении недр и добыче полезного ископаемого геологи и горняки разрабатывают разнообразные меры защиты природы, которые в общем виде сводятся к следующим мероприятиям.
1. Рекультивация нарушенных земель и возвращение их в хозяйственную сферу. Рекультивированные территории используют под лесопосадки, луга, пашни. В водоемах на месте карьеров может быть налажена рыбохозяйственная деятельность.
2. Применение экологически чистых производств при добыче полезных ископаемых.
3. Рациональное, полное (безотходное) использование полезного ископаемого. Особенно важно безотходное производство для месторожде
141
НИЙ фосфорита, бокситов, изверженных пород, дающих основную часть отходов Ленинградской области.
4. Проведение экологических экспертиз проектов, связанных с горнодобычными работами в соответствие с Законом “Об охране окружающей природной среды” и “Об экологической экспертизе”.
“ЖИЗНЬ” НЕДР И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Каждый человек знает целебные свойства минеральных источников, лечебных грязей. Миллионы людей пользуются этими дарами земных недр для поддержания и улучшения своего здоровья. Однако в природе имеются и неощутимые человеком явления, которые также оказывают влияние на его состояние и самочувствие. Все больше появляется данных о влиянии процессов, происходящих в недрах, на среду обитания человека. Например, научную доказательность получают представления об отрицательном влиянии на здоровье людей ряда геологических структур земной коры.
На большом фактическом материале при высоком уровне статистической значимости геологами Ассоциации ученых Санкт-Петербурга совместно с ГТП “Невскгеология” (В.АРудник, Е.К.Мельников) и другими геологическими, медицинскими и биологическими организациями показано, что есть зоны повышенной проницаемости, представленные разломами и связанными с ними подземными водными потоками и палеоруслами древних рек, которые являются областями биологического дискомфорта (геопатогенными зонами - ГПЗ).
По негативному воздействию на биогенные системы, в частности, на здоровье человека, ГПЗ может многократно превосходить воздействие выбросов крупных промышленных предприятий. Такие зоны влияют также на поведенческие реакции человека, что отражено, в частности, в увеличении дорожно-транспортных происшествий (по предварительным данным Е.К.Мельникова в 2,5-5 раз) в местах пересечения автомагистралей с ГПЗ. Влияние ГПЗ сказывается также на составе и морфологии растительности: в пределах зон она может достигать значительного видового разнообразия, но может наблюдаться и обратная закономерность, например, снижение всхожести семян некоторых растений.
Однако, далеко не каждый разлом в земной коре является зоной биологического дискомфорта. Как же определяется ГПЗ? Делается это с помощью традиционных методов геологии, геофизики и геохимии, а учитывая мгновенную реакцию человека на наличие таких зон, в качестве дополнительного используется также биолокационный метод (человек и крутящаяся рамка). Сведения о ГПЗ должны отражаться на медико-биологических картах. В пределах существующих застроек эти данные могут служить основанием для перепрофилирования зданий и сооружений на экологически менее уязвимую форму деятельности. Такая информация
142
особенно нужна при выборе новых площадей застроек, размещения парниково-тепличных и животноводческих комплексов, привязке скоростных магистралей и пр.
Влияние земных недр на среду обитания человека проявляется в обострившейся в последние годы проблеме радона. Радон - это благородный газ, тяжелее воздуха, образующийся за счет распада радия-226, одного из членов радиоактивных семейств уранового ряда. В организм человека он попадает ингаляционным путем во время дыхания, что приводит к облучению легочной ткани человека. Радон высвобождается из земных недр4 практически повсеместно за счет радиоактивных элементов в горных породах и в принципе для человека не опасен. Выделяясь в атмосферу, он разубоживается в ней. Если же над радоновыделяющей зоной возведено строение, оно становится своеобразной ловушкой радона, который, накапливаясь, создает радиологическую опасность для людей.
Во многих зарубежных странах, также как и в России, в особенности, в северо-западном ее регионе известны дома с концентрациями радона в помещениях в тысячи раз превышающие его содержание в наружной атмосфере. Обычно это связано с тем, что такие дома построены на зонах проницаемости и являются природными коллекторами радона.
Ленинградская область относится к числу наиболее опасных областей России по фактору “радон”. Последний не только доминирует в числе прочих радиоэкологических факторов, но и создает для населения дозо-вые нагрузки, существенно превышающие радиоэкологическую угрозу Чернобыльского загрязнения в нашей области. Причиной этого является существенная зараженность ураном ряда геологических образований (диктионемовые сланцы, некоторые изверженные и метаморфические породы), имеющих широкое распространение в области. Площадь их развития - первые тысячи кв.км.
Проникновение радона в почвенный воздух из ураносодержащих пород происходит не равномерно по площади, а по особым радоноподводящим зонам, совпадающим, как правило, с участками трещиноватости в перекрывающих породах или непосредственно в случае обогащения ураном - радием почвенных и подпочвенных образований.
Анализ геологорадиометрических данных о региональной зараженности горных пород ураном и признаков радоноопасности (радиогидрохи-мических аномалий в грунтовых водах, радиевых и урановых ореолов в почве и др.) позволяет наметить в Ленинградской области несколько радоноопасных территорий и дифференцировать их по уровням риска, выделив участки со значительной, высокой и весьма высокой степенями радоноопасности. К числу последних относятся две территории: западная часть Предглинтовой низменности и полоса развития диктионемовых сланцев нижнего ордовика.
С целью ранжирования радоноопасности отмеченных территорий
143
были проведены специализированные исследования. Выявлено, что фоновые содержания радона в почвенном воздухе зоны развития диктионемовых сланцев составляют 15 Бк в дм3, что в три раза выше регионального фона в Ленинградской области. Далее определены три уровня аномальных полей, соответствующих разным степеням радоноопаснос-ти. Первый аномальный уровень - 34-67 Бк в дм3, на него приходится 40,9% от исследованной площади. Второй аномальный уровень - 68-135 Бк в дм3 - 12,5% площади и третий - свыше 135 Бк - занимает 2,8% изученной территории. Таким образом, почти вся зона развития диктионемовых сланцев ордовика является областью природного радиоэкологического неблагополучия разной степени риска.
Потенциальная радоноопасность Предгл интовой низменности связана с обогащением ураном четвертичных отложений этой территории за счет разрушения и переотложения диктионемовых сланцев. Значительная часть урановых и радиевых ореолов в почве, выявленных при проведении геоэкологического опробования и аэрогаммаспектрометрической съемки в Ленинградской области, располагается на этой территории. Эманационной съемкой, выполненной под руководством Б.ГДверницкого в 1994-1995 годах по двум рекогносцировочным профилям, пересекающим Предглинтовую низину с севера на юг, выявлены интенсивные радоновые аномалии в грунте на всем протяжении профилей. Уровень аномальности обязывает относить эту территорию к категориям высоко и весьма высоко радоноопасных.
Радиационное обследование жилых домов и зданий социально-бытового назначения на содержание радона в воздухе помещений производилось выборочно, им охвачено очень ограниченное число объектов. Населенные пункты с наиболее неблагоприятной радиоэкологической обстановкой таким обследованиям пока не подвергались.
Детальное изучение распределения радона в грунтовом воздухе на участке возле поселка Лопухинка Ломоносовского района, выделенного под индивидуальное строительство, проведено геологами ГГП “Севзапгесло-гия” (руководитель Б. Г. Дверницкий). Оно показало, что радон в почвенном воздухе на этом участке присутствует в больших дозах, а его распределение контролируется геологическими границами слоя диктионемовых сланцев (рис. 27). Таким образом, жилищное строительство здесь необходимо осуществлять, опираясь на данные радиоэкологического исследования.
Геопатогенными зонами и радоноопасными территориями не исчерпывается влияние земных недр на здоровье и поведенческие реакции человека. Горные породы разного состава, содержащие, например, фтор, уран, многие микроэлементы, на которых долгие годы или всю жизнь проживают люди, по предварительным данным провоцируют некоторые заболевания. Проблема, однако, это очень сложная и комплексная, так как
144
О’ П1 » ШШШ? LL>
Рис. 27
Пример распространения радона в почвенном воздухе на восточной окраине пос. Лопухинка (по Б.Г.Дверницкому с упрощениями).
Концентрация радона (в беккерелях на 1 литр воздуха): 1 - менее 50, 2 -(50-100), 3 - (100-150), 4 - (150-200), 5 - (200-400), 6 - более 400,7 - точки с максимальной концентрацией радона, 8 - дорога в пос. Лопухинку.
в природной среде действуют десятки и тысячи факторов и для объективных выводов нужны долговременные специальные исследования.
ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
В ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ
Интересны возможности использования давно известных полезных ископаемых и горных пород в нетрадиционных направлениях и прежде всего в экологических целях. В частности, использование горных пород в качестве природных сорбентов для очистки стоков от вредных, в том числе, радиационных загрязнений. Общеизвестны адсорбционные свойства углеродсодержащих пород (шунгиты, кукерситовые сланцы, бурые угли), которые могут применяться для очистки питьевых и промышленных вод. В 1993 году геологи Северо-Западного региона и технологи-химики из города Сосновый Бор предложили два изобретения, касающиеся состава минеральных смесей и технологий для очистки радиоактивных вод и отверждения жидких радиоактивных отходов с целью их надежного захоронения. В основе этих изобретений лежит применение карбонатных асбестосодержащих пород. Перспективными сорбентами могут быть глинистые породы в композиции с кварцевыми (формовочными) песками. Карбонатные породы после обжига могут использоваться для очист
145
ки от нефтепродуктов. Из некоторых сортов торфа месторождений Ленинградской области возможно получение активированного угля - материала, широко применяемого в противогазной технике, при очистке углеводородов и в других целях.
КАМНИ-ЦЕЛИТЕЛИ, КАМ НИ-ТАЛИСМАНЫ
Уже в глубокой древности было известно, что отдельные горные породы и минералы оказывают целебное воздействие на здоровье человека. Так, из глубины веков передаются предания, что толченый изумруд с горячим верблюжьим молоком давали при отравлениях; янтарь - при глухоте, болезнях желудка; ношение янтарного ожерелья использовалось при зобе (болезнь щитовидной железы); бирюза, аквамарин улучшает зрение; малахит и изумруд успокаивают нервы; рубин и сердолик нормализуют давление.
На Руси первые описания “свойств” камней содержатся в “Изборнике Святослава”, переведенном с греческого в IX веке; в XVII веке появились новые добавления, заимствованные из латинско-германских источников. Авторы их твердо верили, что некоторые камни несут избавление от укусов змей и скорпионов, спасение от злых духов. Например, “топа-зий” (топаз) - усмиряет бури, “бериллий” (берилл) - поддерживает дружбу и любовь, аметист - предохраняет от пьянства. Существуют поверья, что отдельные камни являются особенно счастливыми для человека в некоторые месяцы: январь - гранат; гиацинт; февраль - аметист, гиацинт; март - яшма, аметист; апрель - сапфир, яшма; май - агат, изумруд, сапфир; июнь -изумруд, агат; июль - оникс, изумруд; август - сердолик, ор-доникс; сентябрь - хризолит, сапфир; октябрь - берилл, аквамарин, хризолит; ноябрь - топаз, берилл; декабрь - рубин, топаз.
Существуют легенды о влиянии некоторых камней на родившихся под определенным созвездием. Например, горный хрусталь предохраняет родившихся под знаком Овна от болезней сердца, глаз и желудка. Изумруд считается камнем мудрости, хладнокровия и надежд для родившихся под знаком Тельца. Агату приписывают магические свойства: обострение зрения, придает силу и красноречие родившимся подзнаком Девы. Бирюза - камень любви. Поверье гласит; что бирюза - кости людей, погибших от любви. Считается, что родившимся под знаком Стрельца и носящим бирюзу она укрепляет сердце, предохраняет от страха и ударов молнии. Владельцы граната, родившиеся под созвездием Козерога - верные друзья. Аметист предохраняет родившихся под знаком Водолея от пьянства.
Директор Центрального научно-исследовательского геологоразведочного музея имени Ф.И.ЧернышеваА.М.Карпунин опубликовал в журнале “Минеральные ресурсы России” (1994, №5) перечень созвездий зодиака и наименование камней, влияющих на здоровье людей, родившихся под этими знаками (таблица 7).
14Б
147
Таблица 7
ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛОВ НА ОРГАНИЗМ ЛЮДЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОЗВЕЗДИЙ, ПОД КОТОРЫМИ ОНИ РОДИЛИСЬ
Созвездие Камни, влияющие на большинство людей, родившихся под данным созвездием
Положительное Отрицательное
ОВЁН 21.III-19.rV Родонит Александрит, белый коралл, лунный камень
ТеЛец 20.IV-20.V Алмаз, изумруд, сердолик Авантюрин, лазурит, малахит, хризолит, кровавик, жемчуг, янтарь, белый коралл
ЬЛИзнбПь! 2l.V-21.VT Горный хрусталь, сердолик Красный коралл, раухтопаз, жемчуг
РАК 22.VI-22.Vn Агат, рубин, берилл, оникс, хризолит, зеленый и светлый нефрит, яшма Малахит, морион, авантюрин, черный турмалин
ТТЁГГ 23.VI1-22.VHI Алмаз, лунный камень, сапфир Александрит, аметист, опал, оникс, гранат, жемчуг, раухтопаз, родонит, гагат
ДЕВА 23.Vin-22.TX Светлый нефрит, алмаз, опал, оникс, горный хрусталь, хризопраз, красный коралл, авантюрин, родонит Раухтопаз, александрит, жемчуг
ПЬЕСЫ 23.IX-23.X Лунный камень, светлый нефрит Хризолит, гагат, малахит, александрит
СКбРгГЙоТТ 24.X-22.XI Розовый турмалин, раухтопаз, агат Гиацинт, красный коралл, авантюрин, малахит
ТТРЁЛЕЦ 23.X-21.XI Алмаз, оникс, чароит, лунный камень Жемчуг, малахит, сапфир, кровавик, раухтопаз
КбЗЁЁОГ 22X11-20 Л Яшма, светлый нефрит, алмаз Амазонит, аметист, гиацинт, лунный камень, топаз
ВОДОЛЕЙ 21.0Ы9.П Опал, бирюза, сапфир Рубин, хризолит, топаз, агат, обсидиан, черный турмалин, красный и белый коралл, жемчуг, малахит, янтарь, александрит, авантюрин, соколиный глаз
РЫБЫ 20.П-20.И1 Хризопраз, хромдиопсид, алмаз, берилл, аметист, лазурит, лунный камень Аквамарин, морион, александрит, соколиный глаз
Приведенная таблица, заимствованная из этой статьи, отражает общие закономерности, каждый человек в силу индивидуальных особенностей может иметь отклонения. Индивидуальный подбор “лекарственных” камней можно произвести на основе электроакупунктурной диагностики по методике немецкого ученого Р.Фолля.
В Ленинградской области также имеются породы с выраженными лечебными свойствами. Например, в оздоровительных целях используют грязи Сестрорецкого озера на Сестрорецком курорте, изучаются лечебные свойства сапропелей, кембрийских глин, кремниевых включений в известняках волховского горизонта и некоторых других горных пород и минералов.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, УГРОЖАЮЩИЕ ЧЕЛОВЕКУ И СООРУЖЕНИЯМ
В предыдущем разделе читатель познакомился с некоторыми природными процессами, горными породами и минералами, оказывающими влияние на здоровье и поведенческие реакции человека. Эти воздействия не сопровождаются сколько-нибудь заметными изменениями земных недр или ландшафтов. В природе, однако, существует много геологических процессов, вызванных движением земной коры. Если эти движения плавные, как например, медленные вертикальные поднятия или опускания, то они не наносят большого вреда обществу, так как человек может подготовиться к неприятным последствиям таких явлений и избежать их.
Жители Нидерландов, Бельгии, ФРГ и других приморских стран опусканию суши противопоставили систему дамб и плотин, надежно защищающих их землю от нашествия моря. Первые защитные морские плотины голландцы построили более тысячи лет тому назад, а теперь около 1/3 страны, где проживает более 10 миллионов человек, защищена от моря дамбами и “сделана из морской соленой грязи”. Участки, отгороженные от моря дамбой, - польдеры, используются под сельхозугодья, а сами дамбы-как дороги. .
В штате Калифорния (США) в устье реки Сакроменты 40 островов окружены дамбами, общая площадь которых составляет 1750 кв.км. В России польдеры имеются в Калининградской области на опускающемся под уровень моря побережье Куршского залива. Более 1 000 кв.км расположены здесь ниже уровня моря и отгорожены дамбой.
Многие геологические процессы (извержения вулканов, землетрясения, наводнения) происходят неожиданно и поэтому очень опасны для человека. За человеческую историю такие явления унесли сотни тысяч человеческих жизней.
Вулканическая деятельность, судя по сохранившимся документам гео
148
логической летописи, закончилась в Ленинградской области в рифее и сейчас здесь нет активных вулканов.
Менее определенно можно говорить о сейсмической активности нашего района. В последнее время на жителей Санкт-Петербурга и области обрушился довольно сильный “залп” публикаций о скором катастрофическом землетрясении. Указывалось даже место катастрофы - южная часть мегаполиса.
Наиболее остро вопросы сейсмической опасности поднимались в периодической печати, в статьях “Техногенная бомба под городом” (“С.-Петербургские ведомости”, 13.09.1994), “Подземный маятник раскачивается все сильнее” (“Вечерний Петербург”, 3.12.1996), “О землетрясении в Петербурге” (“Аномалия”, Nil, 1996), “Катастрофа замедленного действия” (“С.-Петербургские ведомости”, 17.06.1997) и др. Из этих публикаций следует, что:
- территория Петербурга и Ленинградской области пережила катастрофические землетрясения (10-11 баллов) 2 и 10 тысяч лет тому назад, доказательством чего считаются вмятые “вглубь сразу на 50 метров” красные ледниковые отложения; сейсмическую активность района подтверждает Осмуссаарское “разрушительное” землетрясение, произошедшее в 1976 году (остров в Балтийском море, западнее Эстонии), “сила его в эпицентре достигла 7.баллов”;
- недра Санкт-Петербурга разбиты разломами на отдельные блоки и имеют вид/эгромной “битой тарелки” (а “битая тарелка”, к несчастью, заключает автор одной из статей, говоря о надвигающейся катастрофе); Санкт-Петербург - единственный крупный мегаполис, недра под которым разбиты сложной паутиной разломов, “ни в одном из городов России и мира нет такой тектонической напряженности”, - считает профессор В А. Рудник;
- о сейсмической активности территории Ленинградской области и Санкт-Петербурга, по мнению авторов статей, свидетельствуют также разнонаправленные вертикальные движения берегов Финского залива: северный поднимается со скоростью 1-1,5 мм в год, а южный опускается на 0,6 - 1 мм в год, а сам Финский залив представляет собой мощную тектоническую зону, по которой Балтийский щит й Русская плита “труться боком друг о друга”.
Вывод из публикаций: Петербург и Ленинградская область расположены в сейсмически опасной зоне.
Прежде чем объяснить на имеющихся фактических материалах состояние сейсмической активности нашей области, рассмотрим некоторые общие вопросы изучения этого явления.
Сейсмическое районирование и выделение сейсмически опасных районов основывается на сборе, анализе и систематизации многих факторов: размещение и интенсивность очагов землетрясений, их повторяе
149
мость, энергия, особенности геологического развития, возраст, интенсивность и контрастность новейших и современных тектонических движений и некоторых других геотектонических явлений. Результатом сейсмических исследований является сейсмическая карта.
Напомним, что главной причиной основного количества землетрясений на земле является движение блоков земной коры в разных направлениях. Они как бы “плавают”, перемещаясь один относительно другого. Эти перемещения очень медленные, но они создают колоссальные напряжения в земной коре. Когда напряжения превосходят прочность горных пород, происходят смещения блоков, вызывающие землетрясения. Это так называемые тектонические землетрясения. Кроме этого, подземные толчки мотуг быть вызваны извержениями вулканов, обвальными явлениями и человеческой деятельностью.
Разрушительная интенсивность землетрясений выражается в баллах. В России принята XII-балльная шкала. Приведем упрощенную характеристику землетрясений разной балльности: I-IV - слабые и умеренные, не вызывающие разрушений; V-VII - сильные, разрушаются ветхие постройки; VIII - разрушительные, падают фабричные трубы, частично разрушаются прочие здания; IX - опустошительные, разрушаются большинство зданий, появляются трещины на поверхности земли; X -уничтожительные, разрушаются мосты, разрываются трубопроводы, происходят оползни; XI -катастрофы, разрушаются все сооружения, изменяется ландшафт; XII -сильные катастрофы, большие изменения в рельефе на обширных пространствах.
Таким образом, в баллах измеряется степень разрушений на конкретной территории, зависящая от интенсивности колебаний земли. Но интенсивность колебаний при землетрясениях зависит от многих причин: расстояния до эпицентра, характера грунта и пород фундамента и некоторых других факторов. Поэтому одного показателя - разрушительной интенсивности - для характеристики истинного характера землетрясения недостаточно. У ученых давно возникла мысль о создании такой шкалы величин, которая бы на основе инструментальных записей определяла бы истинную энергию, излучаемую сейсмическим очагом в эпицентре. Такая задача в обшем виде была выполнена Рихтером в Пасадене (США) и Вэдати (Япония).
В основу измерения силы землетрясения положено количество энергии (в эргах), выделяемой в эпицентре землетрясения, и оценивается так называемой магнитудой. Магнитуда измеряется в условных баллах. Шкала магнитуд начинается с 0, но это не означает полный покой. Ученые условились считать, что толчок с магнитудой 0 обладает такой силой, при которой максимальная амплитуда сейсмической волны, записанной сейсмографом на расстоянии 100 км от очага, равна 1 мк. Шкала магнитуд является логарифмической, при возрастании магнитуды на единицу
1Е0
амплитуда колебания увеличивается в 10 раз; амплитуда колебаний при землетрясении с магнитудой 6 в миллион раз превышает амплитуду колебания толчка с магнитудой 0. Самые сильные из зарегистрированных на земле землетрясений не достигали магнитуды 9. При катастрофических землетрясениях в очаге выделяется до 1024-! О25 эрг, что соответствует примерно 1 триллиону лошадиных сил.
Ежегодно на земном шаре происходят сотни тысяч слабых землетрясений, тысячи толчков более значительной силы, десятки разрушительных землетрясений и в среднем одно катастрофическое. При катастрофическом землетрясении возникают колебания земного шара с периодом в десятки минут. Таким образом, наша земля почти ежеминутно испытывает подземные толчки. Слабые землетрясения силой 2-4 балла, улавливаемые, как правило, только приборами, это обычное явление даже для сейсмически спокойных районов.
Зоны вулканизма и землетрясений на земном шаре распределены неравномерно, а приурочены к подвижным зонам: стыкам материков, крупных блоков земной коры, глубинным разломом. Русская плита, в северо-западной части которой расположена Ленинградская область, на основании научных исследований относится к сейсмически спокойным районам. Это не значит, что здесь не происходили землетрясения.
Землетрясения на Северо-Западе уже упоминались ранее в главе 3. И в других частях Русской плиты отмечались подземные толчки. Сведения о них собраны в книге Е.П. Борисенкова и В.М. Пасецкого (1988 г.). Например, 1 октября 1446 года в 6 часов утра “потрясеся град Москва, кремль и посад и храм колебашися”, спустя 28 лет москвичи ощущали “трус в граде Москва”, рухнула церковь Святой Богородицы. В 1595 году в Нижнем Новгороде при землетрясении “и церковь и келии, ограды, житницы, двор конюшенный все погибаши”. Русская плита - древнее монолитное образование - часть Восточно- Европейской платформы. Местами она разбита глубинными разломами, по которым при разгрузке накопившегося в недрах напряжения происходят сдвиги, вызывающие землетрясения.
Какие же имеются фактические материалы в Ленинградской области и Санкт-Петербурге бесспорно свидетельствующие о сейсмической опасности этих районов?
Надежных данных о катастрофических землетрясениях 2 и 10 тысяч лет тому назад, о которых писалось в прессе, в нашем районе нет.
Вмятые “вглубь сразу на 50 метров” красные ледниковые отложения не имеют однозначно тектонического происхождения. Большинство ученых связывают такие дислокации с бульдозерной деятельностью ледника, надвигавшегося из Скандинавии. В геолого-геоморфологической литературе такие объекты именуются “гляциодислокациями”. Смятые пласты палеозойских пород имеются в долине реки Поповки, на Дудер-
151
гофских высотах, в южном Приладожье, на востоке области. Ряд геологов связывают происхождение дислоцированных пород с проявлением пластичного выдавливания (диапиризма) или скрытого вулканизма. Поэтому навряд ли геологические объекты, природа которых не определена, могут быть использованы в качестве доказательств катастрофических землетрясений в прошлом.
Представление о сильной раздробленности докембрийского кристаллического фундамента под Петербургом также нуждается в доказательстве. Пока же конкретных данных о тектонической сети под этим мегаполисом очень мало и получить их трудно из-за того, что фундамент перекрыт слоем осадочных отложений толщиной более чем 150-250 м. Лучше изучена поверхность палеозойского чехла под четвертичными отложениями. По данным детального геологического картирования с использованием бурения, выполненного Петербургской геологической экспедицией (руководитель работ В.Г.Ауслендер), она изрезана сетью глубоких древних долин, заполненных обводненными песками. Вот они-то и создают большие трудности для метростроевцев при проходке туннелей метрополитена. Считать, что каждая такая эрозионная долина сформирована на тектоническом разломе в древнем фундаменте нет оснований. Ведь и современные русла многочисленных ручьев и рек далеко не всегда наследуют сеть разломов. Древние долины - вообще характерное образование для Ленинградской области (рис. 7).
Вопросы тектонической нарушенное™ территории С.-Петербурга и области и, в особенности, степени напряженности тех или иных зон разломов, характере их подвижности, а следовательно и потенциальной опасности остаются дискуссионными, требующими изучения. По этим вопросам даже у авторов этой книги нет единодушия. Киселев И.И., например, считает, что говорить о густой сети активных разломов в древнем фундаменте под Петербургом нет оснований. Факты говорят о противоположном. Как известно, в зонах интенсивных тектонических напряжений горные породы, как правило, катаклиазированы, милонитизированы, смяты в складки и сильно раздроблены. Однако, в "мощной зоне разломов”, горные породы почему-то слабо изменены. Например, из гранитов Выборгского массива получают очень крупные блоки, амонолит для Александровской колонны вообще самый тяжелый, когда-либо вырубавшийся за человеческую историю.
Разные скорости вертикальных движений северного и южного берега Финского залива, рассматриваемые некоторыми специалистами как признак высокой тектонической активности этой зоны, обусловлены общим перекосом поверхности Балтийского щита при его подъеме. Как известно, внутренние части щита поднимаются значительно быстрее периферийных. Берега всех крупных водоемов по краю Балтийского шита (Белого моря, Ладожского и Онежского озер), движутся с разными
152
скоростями. При этом берега, обращенные в сторону Балтийского щита, поднимаются всегда с большей скоростью, чем противоположные.
Нет каких-либо уникальных особенностей тектонического режима Петербурга и области за более длительные исторические отрезки. Как следует из сводных работ известных тектонистов Н.И.Николаева, С.А.Ст-релковаи др. за неотекгонический (неоген-четвертичный) этап амплитуда вертикальных тектонических движений составила в Ленинградской области 50-100 м, в Карелии 300 м, на Кольском полуострове 1000 м. Скорости современных движений земной коры в Финляндии, Карелии и на Кольском полуострове в 2-3 раза выше, чем в Ленинградской области.
Таким образом, имеющиеся на сегодня данные не позволяют с уверенностью рассматривать район Санкт-Петербурга и Ленинградской области как сейсмически активный.
Читатель может возразить: но ведь, говоря о повышенной сейсмоопасности района Ленинградской области и Санкт-Петербурга, авторы статей ссылаются на мнения ученых, докторов наук, профессоров. Однако дело в том. что и об асейсмичности говорят и пишут тоже крупные ученые, вплоть до академиков. Где же истина? Ее, как всегда, надо искать в фактах. “Факты - воздух ученого” -говорил академик И.П.Павлов. Геология -наука собирательная. Природа многих геологических явлений и процессов проясняется только после сбора и анализа огромного фактического материала. Бывают случаи, когда и предмет дискуссии исчезает, например, при полной выработке месторождения, но специалисты продолжают спорить о его генезисе. Накопление фактов, подтверждающих ту или иную точку зрения, - процесс длительный. Уходят годы, десятилетия, а, порой, и столетия, чтобы прийти к правильному выводу. Вопрос определения уровня сейсмичности нашего района находится пока на стадии исследования и сбора данных.
Вместе с тем, для Петербурга и многих городов Ленинградской области опасны даже слабые подземные толчки, вызванные не столько тектоническими подвижками, сколько, например, деятельностью человека. Многим петербуржцам памятны толчки в конце января - начало февраля 1996 года силой 2-3, а местами - 4 балла. Оказалось, что они были вызваны транспортировкой с Ижорского на Балтийский завод деталей уникального мюонного магнита весом по 120 тонн каждая. Еще 50 тонн весил сам автопоезд. Удар такой тяжести на ухабе отзывался толчком в недрах как при слабом землетрясении.
У многих людей бытует мнение, что разрушительная сила толчка на скальных породах больше, чем на мягких и рыхлых. На самом деле это не так. Наблюдения в районах землетрясений показывают, что постройки лучше сохраняются на более твердых породах. Почему это происходит? В прочных породах, например, в граните минералы плотно прилегают друг к другу, поэтому даже при сильном ударе их колебания относительно друг
153
друга будут незначительными. Наоборот; в рыхлых, сыпучих грунтах зер-на не связаны, между ними имеются большие зазоры, поэтому амплитуда колебаний в них более значительна, особенно в обводненных породах.
При землетрясении образуются сейсмические волны, которые по разному проявляются в породах разной плотности и упругости. При этом чем плотнее расположены зерна, тем больше скорость сейсмических волн. В связи с этим существует понятие “сейсмическая жесткость”, которая в общем виде зависит от скорости сейсмических волн и плотности пород. Чем выше сейсмическая скорость и плотность пород, тем выше сейсмическая жесткость. Например, скорость в граните 5000-6000, в песках 500-1000, глинах - 600-1500 м/сек, при плотности соответственно 2,9; 1,6-1,9; 1,6-2,0 г/см2. Ясно, что гранит обладает большей сейсмической жесткостью, чем песок. Иными словами, при одинаковом землетрясении Выборг, расположенный на гранитах, сохранится лучше, чем Петербург или Всеволожск, построенные на глинах и песках.
Как уже упоминалось выше, землетрясения могут быть вызваны не только тектоническими движениями, но и деятельностью человека. Давно замечено, что при заполнении водохранилищ возникали подземные толчки. Такие “техногенные” землетрясения наблюдались в Алжире, Франции, Индии, Греции и в других странах. Подземные толчки возникают также при нагнетании воды в буровые скважины. Впервые это было замечено в США, когда военное ведомство закачивало в скважины на глубину 3 км воду, содержащую отравляющее вещество. Для изучения таких явлений в 1971 году была создана специальная комиссия ЮНЕСКО, но ученые пока не пришли к однозначному выводу о природе подобных землетрясений. В одних случаях они могут быть вызваны давлением воды, в других - водой, проникшей по трещинам в разломах и способствующей ослаблению трения между блоками земной коры.
К сожалению, такие грозные явления, как землетрясения, пока не прогнозируются, поэтому их неожиданные действия наносят колоссальный ущерб. Ученые давно ищут признаки надвигающихся катастроф. Замечено, что землетрясению предшествуют: t
- слабые толчки (форшоки);
- яркое свечение атмосферы в районе землетрясения;
- резкие изменения наклона почвы при наклономерных наблюдениях;
- увеличение скорости распространения упругих волн;
- изменение магнитного поля и электропроводимости горных пород;
- изменение содержания радона в воде;
- изменение уровня подземных вод;
- необычное поведение птиц и животных;
Однако, все эти явления ненадежные предвестники землетрясений, так как в большинстве случаев каждое из них может иметь и другие причины.
154
Некоторую надежду может дать проект “Предвестник”. Специалисты Петербургского института Земного магнетизма и ионосферы совместно с конструкторами бюро “Арсенал” при участии американского центра Стенфордского университета разработали уникальный проект прогнозирования землетрясений. Его появлению предшествовала длительная работа по наблюдению и изучению процессов подвижек земной коры, в результате которых происходят землетрясения. Как оказалось, подвижные зоны примерно за двое суток до землетрясения излучают электромагнитные волны-своеобразные “электромагнитные предвестники” катастрофы. Они могут фиксироваться специальными системами, установленными на спутниках Земли серии “Космос”. Вполне вероятно, что осуществление проекта “Предвестник” может завершиться успешно, и ученые могут предсказывать место и время землетрясения. Спутник с аппаратурой при наличии финансовой поддержки предполагается вывести на орбиту в 1997-1998 годах.
Некоторые явления геологической деятельности моря приносят много неприятностей, но особую опасность для человека представляют наводнения. Менее 4 месяцев прошло после основания Санкт-Петербурга, как его постигло первое наводнение. В ночь с 30 на 31 августа 1703 года вода в Неве поднялась на 200 см над ординаром и залила лагерь русских войск. С тех пор за более чем 290-летнюю историю наблюдений река свыше 310 раз выходила из берегов и делала набеги на город.
Самым сильным было наводнение 7 ноября 1824 года. Максимума наводнение достигло между 2 и 3 часами дня, когда вода поднялась на 410 см выше ординара у Торного института. Второе по величине наводнение случилось 23 сентября 1924 года с подъемом уровня до 369 см над ординаром. Свидетели этого грозного явления рассказывают: “Повсюду стоял страшный шум и треск, как при артиллерийском обстреле. Рушились мосты и деревянные постройки. На залитых водой улицах остановились трамваи. Вода на улицах Васильевского острова стояла так высоко, что верховые могли передвигаться по ним на лошадях только вплавь”.
Третье по величине наводнение произошло ночью 21 сентября 1777 года, вода поднялась на 310 см выше ординара.
Какой-либо периодичности в наводнениях пока не выявлено. Известно лишь, что 80% всех наводнений приходится на сентябрь-декабрь.
Механизм наводнений долгое время оставался загадкой для исследователей. Лишь когда были налажены наблюдения за уровнем воды в различных частях Балтийского моря тайна постепенно начала проясняться. Сейчас доказано, что наводнения связаны с циклонической деятельностью. Проходя через Балтийское море, циклоны создают длинную волну высотой 30-50 см. При движении циклона с запада на восток, образованная им длинная волна перемещается в этом же направлении со скоростью 40-60 км/час. Находясь в широкой и глубоководной части Финского
155
залива, она не производит каких-либо заметных явлений. Высота волны резко возрастает в узкой и мелкой части залива и особенно в устье реки Невы.
После наводнения 1724 года была выдвинута идея строительства дамбы для защиты Петербурга от “разливания воды”. Предлагалось каждый заселенный остров в отдельности, а также весь город в целом обнести дамбами, которые бы возвышались над обычным уровнем воды на 13 футов, а в некоторых местах до 20 футов. Через ЮОлет, в 1825 году, возникла идея отделить восточную часть Финского залива дамбой, идущей от Ораниенбаума через о. Котлин к Лисьему Носу Проектная длина плотины равнялась 21 км с превышением ее над ординаром на 3 м. Впоследствии обсуждались и другие проекты, но в итоге, уже в последней четверти XX века склонились все же к идее возведения защитных сооружений через о. Котлин.
Опускание недр и затопление суши может быть вызвано деятельностью человека. Например, на западном побережье США в районе Лос-Анджелеса в 1941 -1943 годах была построена военно-морская верфь на участке, расположенном на 1,2 м выше уровня моря. Вскоре море начало угрожающе затоплять территорию верфи из-за погружения суши со скоростью 30 см в год. Оказалось, что она расположена над нефтяным полем, эксплуатация которого началась в 1936 году. За 10 лет на площади 250 кв.км было пробурено 2800 скважин. Ежегодно из-под земли выкачивалось 312 млн. м3 нефти, газа и воды, что и явилось причиной проседания земной поверхности. К 1961 году доки опустились на 5,1 м. Для защиты верфи была сооружена дамба.
Интенсивное выкачивание подземной воды в Петербурге также может привести к деформации участков недр и вызвать крупные проседания.
Кроме гипотетических землетрясений и реально происходящих наводнений, на Ленинградской земле протекают и другие геологические процессы, конечно, не столь грозные, но все же приносящие ущерб сооружениям, а порой и человеку. Это карстовые явления, оползни, провалы, обрушения поверхности и некоторые други * процессы. По своему происхождению они могут быть естественными, то есть природными и техногенными (или инженерно-геологическими), вызванными деятельностью человека.
Исторические документы запечатлели много крупных катастроф, связанных с оползнями на реках. В европейской части России крупные оползни присущи берегам Волги. Вот, например, что повествует об оползне 1583 года на участке Печорского монастыря неподалеку от Нижнего Новгорода летопись (из книги А.К.Ларионова “Занимательная инженерная геология”): “Оползла гора от матерые степи, да пошла под ту гору, на которой монастырь стоит и с лесом, и вышла в Волгу сажен на 50, и инде и больше. И стали в Волге бугры великие: суды, которые стояли под мона
156
стырем на воде, и те суды стали на берегу на суше сажен 20 от воды и больше, и после того, как поникла гора, пошли из горы ключи великие”.
И в наше время оползание правого, высокого берега Волги довольно частое явление. Разрушительные оползни площадью до I кв.км происходили в Саратове, Ульяновске, Волгограде и других городах.
В Ленинградской области катастрофических оползней не отмечено, но небольшие оползни площадью в десятки метров происходят практически по всему течению реки Невы, а также на реках Луга, Мда, Свирь. Гидрогеолог А.А.Дмитриев наблюдал оползень на Пикалевском известняковом карьере, который образовался под тяжестью отвала на краю карьера.
Такие явления как растворение горных пород и суффозия способствуют образованию провалов в земной поверхности. В Ленинградской области растворимые (карбонатные) породы слагают большие участки Ижорского и Путиловского плато, а также широко развиты на востоке области. Гидрогеологи А.С.Николаев и Г.С.Широшкина, изучавшие современные экзогенные процессы, отмечают на карбонатн ых породах карстовые формы в виде небольших воронок глубиной до 1 -2 м. Дочетвертичный карст имеет более крупные размеры и выражен в виде логов, долин и оврагов. Некоторые карстовые долины на Ижорском плато прослежены на сотни метров. Древний карст хорошо изучен на Ленинградском месторождении горючих сланцев. Он образован здесь, в основном, по тектоническим трещинам северо-восточного направления и пронизывает практически всю карбонатную толщу ордовика.
Карст очень опасен при проходке горных выработок, так как дренирует подземные воды. Дебит карстовых вод обычно небольшой и измеряется десятками литров в час, но бывают и значительно более крупные, катастрофические поступления воды. Так, прорыв воды по карсту 29 сентября 1962 года на шахте им.С.М.Кирова предприятия “Ленинградсла-нец” составил 400 кубометров в час. Закарстованные зоны опасны еще тем, что способствуют обрушению кровли в шахтах.
Много неприятностей, главным образом строителям, приносят процессы, связанные с водонасыщенными грунтами, в особенности, песками-плывунами. Многим петербуржцам знаком лютеранский собор Святого Павла на Невском проспекте (междудомами22и 24). Когда-то здесь было болото. В 1832 году архитектор Александр Брюллов начал строить храм на насыпном грунте мощностью 4 м, под которым находился плывун - пески древнего русла Невы или одного из ее притоков. Западный и восточный фасады строились массивными, а боковые стены всего в полтора кирпича. Тяжелая восточная и западная стены сразу стали проседать, а тонкие боковые дали трещины и вспучились. Пришлось их перекладывать, но фундамент не укрепили. В 50-е годы нашего века здание было переоборудовано под бассейн, ванна которого была сделана из бе
157
тона. Это и спасло здание от разрушения. Сейчас под дном бассейна продолжают сооружение более мощного фундамента.
Обводненные пески-плывуны особенно опасны при подземных работах, в частности, при проходке тоннелей метрополитена. Для метростроителей встреча с обводненными песками, которые заполняют древние долины под Петербургом, - настоящее бедствие. При этом всегда остается большая доля риска, что после возведения туннеля он не подвергнется деформации, как это происходило в ряде мест петербургского метрополитена. Особенно опасная ситуация сложилась на перегоне между станциями “Лесная” и “Площадь Мужества”. Туннель, проложенный в слое обводненных песков, начал “провисать”, что могло привести к большим человеческим жертвам.
Детальное изучение и анализ геологического строения недр, тектоники, гидрогеологии, инженерно-геологической деятельности в Петербургском мегаполисе - важная проблема, решение которой позволит понять и подготовиться к многим угрожающим человеку и сооружениям явлениям.
158
“...ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знание на деле... ”
Аристотель
ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ
Основные принципы ныне действующей правовой системы недропользования вступили в силу с момента введения в жизнь нового Закона “О недрах” 16 апреля 1992 года. На смену жестко централизованному и строгому ведомственному хозяйствованию пришло недропользование с чертами рыночной экономики.
Спустя три года, 15 марта 1995 года, был введен в действие Закон “О внесении изменений и дополнений в Закон Российской Федерации “О недрах” 1992 г.” Многочисленные поправки к Закону 1992 года не изменили суть главной концепции недропользования, основу которой составляют следующие позиции:
1. Недра являются государственной собственностью; минерально-сырьевые ресурсы, изъятые из недр, и продукты их переработки могут иметь различные формы собственности (государственную, муниципальную, частную. смешанную).
2. Вопросы владения, пользования и распоряжения недрами находятся в совместном ведении органов государственной власти Российской Федерации (РФ) и субъектов РФ (принцип “двух ключей”). На федеральном уровне управление государственным фондом недр осуществляется через Министерство природных ресурсов и его территориальные подразделения.
3. Недра предоставляются в пользование (в том числе на проведение
159
геолого-поисковых работ; а также на использование подземного пространства не в целях добычи полезных ископаемых) на основе лицензий, определяющих сроки порядок недропользования. Лицензии приобретаются, как правило, на основе конкурсов или аукционов.
4. Пользователями недр могут быть субъекты предпринимательской деятельности независимо от форм собственности, в том числе юридические лица и граждане других государств.
5. За пользование недрами взимаются платежи, которые поступают в федеральный бюджет, бюджеты субъектов РФ и местные бюджеты.
На территории России федеральными исполнительными органами управления государственным фондом недр является Министерство природных ресурсов Российской Федерации и его территориальные подразделения (комитеты, действующие в рамках одного субъекта - области, республики или центры, действующие в рамках нескольких субъектов РФ). Органы управления государственным фондом недр размешают и финансируют заказы по выполнению тех или иных геологических исследований в соответствии с федеральной и территориальной программами, контролируют их выполнение и принимают конечные результаты, формируя территориальные информационные фонды. Эти организации не могут выполнять функции управления хозяйственной деятельностью предприятий, осуществляющих выполнение заказов на геологическое изучение недр и не занимаются коммерческой деятельностью.
В Северо-Западном региона и, в частности, в Ленинградской области и Санкт-Петербурге, действует Северо-Западный региональный геоло-гическийцентр (СЗРГЦ) Министерства природных ресурсов России. Действие центра распространяется кроме этого на Вологодскую, Мурманскую, Новгородскую, Псковскую, Калининградскую области и республику Карелия. Во всех этих субъектах РФ СЗРГЦ тесно взаимодействует с соответствующими административными структурами. В Ленинградской области вопросами недропользования ве.уает Комитет природопользования и экологической безопасности, в Санкт-Петербурге - Управление по охране окружающей среды при правительстве города. Работы ведутся на основе ежегодно корректируемых федеральных и территориальных программ развития минерально-сырьевой базы, а также по частным инвестиционным проектам.
Государственные источники финансирования геологоразведочных работ формируются за счет отчислений горнодобывающих предприятий на воспроизводство минерально-сырьевой базы. Эти целевые отчисления направляются в федеральный бюджет и бюджеты субъектов Федерации (области, республики) и оттуда через территориальные подразделения Минприроды поступают на финансирование геологоразведочных работ по федеральным и территориальным программам.
Следует отметить, что этот новый механизм финансирования геоло
160
горазведочных работ еще в полной мере не работает, Тосударственные средства в виде целевых отчислений горных предприятий на воспроизводство минерально-сырьевой базы поступают в федеральный и областной бюджеты. Бюджеты сегодня, как правило, дефицитны и целевые средства на геологию поглощаются такими бюджетами и переориентируются (в нарушение законодательства) на социальные проблемы. В этом на сегодняшний момент состоит основная беда геологоразведочной отрасли. Геология осталась без государственного финансирования. Государственную политику в таких условиях осуществлять трудно. Геология теряет производственные мощности и кадры. В последние годы в России впервые за длительный период времени добытое из недр сырье по целому ряду полезных ископаемых не было компенсировано приростом запасов в недрах. Положение сохраняется крайне тревожным, и если учесть, что около 70% от валовой стоимости экспорта страны составляют минеральные ресурсы, то Россия вступила в пору “самопоедания”. Необходимы решительные действия со стороны правительства страны по нормализации положения в геологии.
В заключение подчеркиваем, что новая законодательная система, действующая с 1992 г, и в первую очередь платность и равнодоступность недр через конкурсы и аукционы - это решающий шаг в сторону рынка. На смену жесткой централизованной, ведомственной системы управления пришли рыночно-территориальные принципы. А это означает, что на уровень территорий (субъектов) должен сместиться и центр тяжести законодательной системы. За Федерацией остаются вопросы правовой стратегии недропользования и конкретное организационно-правовое управление лишь отдельными объектами или отдельными видами сырья, которые играют особую роль в экономике и безопасности страны. Все остальное переходит на уровень субъектов. В то же время законодательная база местного самоуправления недостаточна и часто противоречива. Но именно она должна развязывать все правовые ситуации в системе недропользования, то есть кроме установления правил, сформировать рычаги воздействия. В общемвиде эти рычаги должны быть ориентированы в экономическое русло. Недропользователю должно быть невыгодно работать не по правилам. При этом территориальные законодательные системы недропользования не должны противоречить Федеральным законам, способствовать эффективному, комплексному освоению недр и защищать как геологическую среду от истощения и негативных воздействий, так и окружающую среду в целом от негативного воздействия геологических факторов. Очень важным на уровне субъектов является определение правильной налоговой и кредитной политики. Субъекты должны иметь право поощрять ту деятельность, в которой они заинтересованы и способствовать инвестициям в эту деятельность.
161
Стремление овладеть окружающей природой пронизывает всю историю человечества.
В.И.Вернадский
ПРОБЛЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Природопользование было и остается обязательным условием жизнедеятельности и развития общества. При этом любой вид природопользования, будь то использование животного мира, лесных, водных ресурсов или твердых полезных ископаемых, оказывает воздействие на экологическую среду, нарушая естественный баланс экосистемы. Негативные следствия природопользования прогнозируются и, по возможности, предупреждаются профилактическими природоохранными мероприятиями. Эти известные общие правила в делом соблюдаются.
Вместе с тем, фактические последствия различных видов природопользования повсеместно сверх ожиданий ухудшают экологическую обстановку и в настоящее время отдельные регионы характеризуются повышенной экологической напряженностью. Причины в том, что природная среда представляет собой единую многоступенчатую связанную систему и негативные последствия какого-либо одного вида природопользования трудно предусмотреть, не рассматривая экосистему в целом. Иными словами, для того, чтобы рассматривать частные вопросы различных видов природопользования (например, возможна ли и в каких количествах вырубка леса, добыча полезных ископаемых, эксплуатация водных ресурсов и т.д.) или решать вопросы их оптимального сочетания, обеспечивающего максимальный эколого-экономический эффект хозяйствования, необходимо знать ассимиляционную емкость экосистемы в целом. Асси
162
миляционная емкость это тот предельный уровень воздействия, до которого экосистема справляется с последствиями за счет естественной саморегуляции или с помощью искусственного восстановления утраченных качеств. Для различных территорий такая емкость экосистем различна, поэтому появляется необходимость эколого-хозяйственного зонирования областей и оценки воздействия на окружающую среду как уже существующего хозяйственного потенциала, так и совокупности воздействия с учетом вновь вводимых видов природопользования.
Таким образом, мы подходим к понятию о комплексном природопользовании. Комплексное природопользование ориентировано на такую эксплуатацию любого природного ресурса из совокупного природоресурсного потенциала территории, которая наносит минимальный ущерб другим природным ресурсам и здоровью человека при максимальной экономической эффективности хозяйствования. Комплексное природопользование предусматривает выдачу частных лицензий и определение регла-мента природопользования на основе экологических паспортов, составленных поданным эколого-хозяйственного зонирования территории области и оценки воздействия на окружающую среду совокупной деятельности человека в области природопользования. Экологическое зо-нирование и составление экологических паспортов должны осуществляться на базе единой информационной системы о природных ресурсах (комплексного кадастра природных ресурсов) и учитывать экологический эффект совокупного потенциала хозяйственной деятельности. Эти относительно новые понятия прямо вытекают из сути природных взаимосвязей и отражают современный научно-технический потенциал, культуру и духовное состояние общества.
Как уже отмечалось выше, комплексное природопользование должно быть ориентировано не только на минимальные экологические нагрузки, но и на максимальный экономический эффект хозяйствования. При этом комплексный подход к природопользованию будет способствовать более объективному решению целого ряда вопросов.
К примеру:
- Какова общая и удельная (стоимость на единицу площади) стоимости той или иной территории и как в областном масштабе правильно решать вопросы землепользования и хозяйственного развития?
- Какой из взаимоисключающих видов природопользования выгоднее по совокупному эколого-экономическому результату? В частности, что целесообразнее использовать - пашню, леса, водоемы или на их месте начать добычу полезных ископаемых?
- Каково оптимальное сочетание взаимосвязанных видов природопользования с точки зрения объемов производства и эколого-экономического эффекта?
На все эти вопросы ответ предусматривает знание стоимости природ
163
ного сырья, при этом не рыночной стоимости товарного продукта, а стоимость того или иного ресурса в природных условиях. Рыночная стоимость в данном случае малопригодна, так как неизвестно, какие затраты необходимо понести потребителю до выхода на рынок и в связи с этим неясно является ли на сегодняшний день тот или иной природный ресурс товаром? В общем виде стоимость ресурса в нетронутом природном виде определяется исходя из средней суммарной рыночной стоимости товарного продукта (полученного с учетом технологических потерь) за вычетом стоимости затрат на преобразование природного ресурса в товар. В частности, применительно к недрам, например, это будет выглядеть так: если средняя стоимость 1 т металла на рынке составляет 100.000 рублей, в недрах разведано 100.000 тонн металла (промышленные категории А+В+Ц), общие потери 20%, затраты надобычу и переработку всего количества сырья (доведение руды до металла) 6 миллиардов рублей, то стоимость сырья в недрах составляет 100 тыс.руб. х (100000 т - 100000 т х 0,2) - 6 млрд.руб = 2 млрд. руб. Таким образом, стоимость сырья в недрах на данном участке 2,0 млрд.руб. Если на этом же участке известны прогнозные ресурсы того же металла, то следует пересчитать их количество на промышленные категории, увеличить на полученную цифру общее количество запасов, азатраты увеличить на стоимость разведочных работ по переводу прогнозных ресурсов в промышленные категории, их добычу и переработку. Разумеется, это самая общая схема действий потребует решения многочисленных частных вопросов. Например: за какой период времени рассчитывать среднюю рыночную цену, каковы коэффициенты перехода от прогнозных ресурсов к промышленным запасам для различных видов сырья, методика укрупненного расчета затрат в зависимости от положения и глубины залегания объекта и т.д. Но в целом расчет стоимости природных ресурсов возможен и такой расчет целесообразно выполнить как для управления системой комплексного природопользования, так и для получения объективной суммарной оценки стоимости единицы ландшафта той или иной территории в сравнении с другими территориями области.
Разработка системы комплексного природопользования является объективной необходимостью, связанной как с развитием научно-технического и духовного потенциала общества, так и с ростом техногенной нагрузки на природную среду. Для создания условий по разработке и внедрению принципов такой системы необходимы в первую очередь:
- единая информационная система о природ ных ресурсах (комплексный кадастр природных ресурсов с координатной привязкой объектов);
- оценка стоимости ресурсов в природных условиях;
- эколого-хозяйственное зонирование территории области;
- оценка воздействия на окружающую среду совокупной деятельнос
164
ти в области природопользования и рекомендации по комплексному природопользованию.
27 декабря 1996 года Законодательным собранием Ленинградской области принят Закон “О комплексном природопользовании в Ленинградской области”, подписанный губернатором области В.А.Густовым 5 февраля 1997 г. Законом установлено методическое обеспечение комплексного природопользования, даны характеристики территорий с особым режимом хозяйствования, определен порядок финансирования и экономического регулирования природопользования, охраны окружающей среды, указана ответственность за нарушение условий природопользования и некоторые другие вопросы.
165
ПОСЛЕСЛОВИЕ
Вот и завершилось наше краткое геологическое путешествие. Читатель узнал, что на площади, занимаемой ныне Ленинградской областью, в далекие времена гремели вулканы, раскаленная магма изливалась из земных трещин, теплые и холодные моря заливали ее территорию, ледники, наползавшие из Скандинавии, оставляли после себя горы глины, песка, валунов. Геологические процессы приводили к образованию разнообразных полезных ископаемых. Уникальные месторождения кембрийских глин, крупные залежи карбонатных, изверженных и метаморфических пород, бокситов, горючих сланцев, фосфоритов, торфа, сапропеля, подземные озера и реки пресной воды - вот наиболее приоритетные полезные ископаемые нашей области, выявленные в настоящее время и обеспечивающие многие ее хозяйственные сферы. Рачительное использование этих запасов минерального сырья хватит многим поколениям жителей области и не только им. Более того, геологами подготовлено для эксплуатации много болыпеместорождений, чем сегодня реально разрабатывается и многие из них пока ждут своего хозяина. В Ленинградской области могут быть обнаружены новые, нетрадиционные, для этого района полезные ископаемые, такие как бурый уголь, нефть, алмаз, золото, марганец и др.
Вместе с тем, в области отсутствуют высококачественные кварцевые пески для стекольной промышленности, облицовочный мрамор, бело-жгущиеся глины, гипс, мел и некоторые другие виды минерального сырья - их приходится ввозить. Острой остается проблема расширения сырьевой базы бокситов. Так что дел у геологов пока много.
С другой стороны, геология должна быть более доступной и понятной широким кругам обществ^. Многие вопросы, так или иначе связанные с геологией, оказываются жизненно важными в разнообразных видах человеческой деятельности. Представляется, что с геологическими материалами могут быть более глубоко увязаны проблемы планирования застройки городов и поселков, промышленных зон, эффективного использования подземного пространства. Многие сферы деятельности человека должны начинаться с геологии, в том числе с решения вопросов рационального обеспечения планируемых строек минеральным сырьем. Надо знать, что нужно, геологи скажут как это возможно. Однако, многие полезные стороны геологии пока еще “не востребованы” обществом. В известной степени это след прошлого стиля хозяйствования. Наступило другое время. Геологая должна “раскрыться” и более эффективно “проникать” в общество. Способствовать этому должна и настоящая книга.
166
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ. 1
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
I. Асаткин Б.П. Геологический очерк Лужского округа. M.-JL, 1931.
2. Атлас Ленинградской области. М., ГУГК, 1967.
3. Болт Б. Землетрясения. Общедоступный очерк. М.:Мир, 1981.
4. Борисенков Е.П., Пасецкий В.М. Тысячелетняя летопись необычайных явлений природы. М.:Мысль, 1988.
5. Гаврилов В.П. Путешествие в прошлое Земли. М.:Недра, 1976.
6. Гарбар Д.И. Тектоника зоны сочленения Балтийского щита и Русской плиты. -
Геотектоника, 1981, № 3.
7. ГеккерР.Ф. На Силурийском плато. М.: Наука, 1987.
8. Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Том 1. Русская платформа. Л., 1985.
9. Геология СССР. ТЬм 1. Ленинградская, Псковская и Новгородская области. Полезные ископаемые. М.:Недра, 1971.
10. Геология СССР. "ТЬм 7. Ленинградская, Псковская и Новгородская области. Полезные ископаемые. М.гНедра, 1975.
11. Геология четвертичные отложений Северо-Запада РСФСР/Под ред. Н.И.Апух-тина и И.И.Краснова. Л.,1967.
12. Геоморфология и четвертичные отложения Северо-Запада Европейской части РСФСР. Л.:Недра, 1969.
13. Тйнко С.С. Катастрофы на берегахрек. Л/.Гидрометеоиздат, 1997.
14. Григорьев В.М., Портнов А.М. Рождение и жизньруд. М.:Недра, 1986.
15. Даринский А.В. Ленинградская область. Лениздат, 1970.
16. ЗискивдМ.С. Декоративно-облицовочные камни. Л.:Недра, 1989.
17. Историческая геология с основами литологии (авт. Владимирская Е.В., Кагар-манов А.Х., Чочина Н.Г. и др.). Л., Недра, 1985.
18. Кошечкин Б.П. Голоценовая тектоника восточной части Балтийского щита. Л.сНаука, 1979.
19. Ладожское озеро. Развитиерельефа и условий формирования четвертичного покрова. Петрозаводск, 1978.
20. Ларионов А.К. Занимательная инженерная геология. М.: Недра, 1974.
21. Лебедев RC. Археологические памятники Ленинградской области. Л., 1977.
22. Ленинградская область. Исторический очерк. Лениздат, 1981.
23. Лебединский В.И., Кириченко Л.П. Камень и человек. М.:Наука, 1974.
24. Леггет Р. Города и геология. М.:Мир, 1976.
25. Паливкин Д.В. Очерки по геологии СССР. Л.:Недра, 1980.
26. Петров В.П. Рассказы о белой глине. М.:Недра, 1975.
27, Хазанович К.К. Геологические памятники Ленинградской области. Очерк-путеводитель. Лениздат, 1982.
28. Цветные камни, минералы и руды в музеяхЛенинграда/Псщ ред. Д.П.Гпигопье-ва.Л.:Наука, 1982.
29. Ясаманов Н.А. Современная геология. М.:Недра, 1987.
167
ПРИЛОЖЕНИЕ, 2
МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ПРОЯВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
2.1. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ*
(к картам полезных ископаемых, рис. V, VI на цветной вкладке, на 01.01.96)
Номер Название на карте месторождения Полезное ископаемое Район А+В+С* Запасы с,
140 Радынское БОКСИТЫ, тыс.т. Бокситогорский 585
48 Кингисеппское ФОСФОРИТЫ, млн.т. Кингисеппский 244,2 27,7
КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ, млн.м”
Строительный камень
15 Калккитехдасское Выборгский 0,5
30 Бабино-Сельцо Волховский 3,5 4,7
31 Пугиловское 11,1
32 Войтоловское Тосненский 3,7 4,1
33 Борисовское Гатчинский 22,3
34 Елизаветинское / 1,8
35 Роговицкое 15,3
36 Каменные Борницы 4,4
41 Ленинградское Сланцевский 41,7 175,8
43 Сланцевское чч 1,2"
142 Скворицы Гатчинский 0,3
Карбонатные породы для приготовления цемента
29 Пикалевское Бокситогорский 52,9
42 Дубоемское Сланцевский 66,4
43 Сланцевское ч ч 54,4
Карбонатные породы для приготовления извести
37 Кикеренское Волосовский 2,1 2,8
38 Волосовское 14 37,0 19,8
39 Врудское «ч 3,6 4,7
40 Алексеевское Кингисеппский 6,3
* без торфа и сапропеля
168
29 Карбонатные породы для металлургии
Пикалевское Бокситогорский 357,1 29,2
146 Заручьевское - - 65,3
42 Карбонатные породы д ля известкования кислых почв Дубоемское Сланцевский 12,4
122 ГЛИНИСТЫЕ ПОРОДЫ, млн.м3 Пшны огнеупорные Селищенский Бор Бокситогорский 0,4
123 Повышевское ч ч 2,2
124 Синенковское ч ч 2,2
125 Болыпедворское чч 1,3 1,8
126 Батьковское - 3,4
49 Красноборское Пшны легкоплавкие Тосненский 9,8
50 Чекаловское ч ч 119,3 132,3
51 Манихинское Волховский 8,5
52 Будогощьское Киришский 0,81
53 Кирилловское Выборгский 9,2 1,2
54 Вагановское Всеволожский 1,2 17,6
55 Красная Заря 0,5
57 Большие Поля Сланцевский 2,1
58 Савиновщина - 0,04 0,09
59 Лужское Лужский 2,0
60 Вырицкое Гатчинский 0,7
61 Завод им. Свердлова Всеволожский 25,1 0,4
62 Красная Звезда ч ч 0,02
6з Усть-Тосненское Тосненский 1,3
64 Красный Латыш ч ч 4,4 8,6
65 Любанское ч ч 0,06
6б Померанское 0,3
67 Любаевское Волховский 1,2 1,1
68 Оятское Лодейнопольский 6,3 0,04
69 Зареченское Бокситогорский 0,9
147 Бородинское Выборгский 0,034
148 Косколово Кингисеппский 0,088
149 Веретье Волховский 0,3 0,7
150 Травники Подпорожский 4,3
151 Толмачевское Лужский 0,3 1,4
169
153 Первомайское Кингисеппский 1,7
154 Копорское Ломоносовский 5,1 15,9
ОБЛОМОЧНЫЕ ПОРОДЫ, млн. м 3
Песчано-гравийный материал
28 Березово Приозерский 0,6
84 Боры Бокситогорский 0,4
85 Толстое Подпорожский 4,9
87 Граждайовское ч* 16,9
88 Лаптевщина-Терехово - " - 0,04
89 Свирь - 0,43
90 Кезо-Ручей - 0,7
91 Малуксинское Кировский 10,5
92 Кирсинское Тосненский 3,6
93 Новая Середка Лужский 8,1 1,5
94 Крупели _ " _ 2,6 0,4
95 Поддубье
96 Куммолово Кингисеппский 1,5
97 Готобужское Ломоносовский 0,3
99 Мыс Флотский -
Мыс Стирсудден Выборгский 1,8
100 Семиозерье-1 чч 0,1
101 Семиозерье-Л ч» 17,5
163 1авриловск6е-П Выборгский 1,8
104 Гвардейское • ч 0,6
105 Сяйние 2,5
106 Вещево чч 1,3
107 101 км ч ч 0,5 0,5
108 Первомайское Приозерский 2,8 1,1
169 Ларионовское ч’ 0,3
111 Пейпия Кингисеппский 2,4
120 Боровинское Выборгский 0,4
121 Прибыловское 1,9
132 Байковские Ямы Кингисеппский 12,3
Пески строительные
9 Апраксин Бор Лужский 5,2
48 Сестрорецкое Выборгский 14,9
70 Подкинское Сланцевский 1,6
71 Келкова Гора Кировский 9,0
170
72 Шапкинское 11,0 30,2
73 Нарва-Н Кингисеппский 2,5
74 Речное Ломоносовский 0,5
76 Банка Темная Л ода 3,4
77 Лондонская Отмель Ломоносовский 41,3 6,4
78 Вехкозерское Лодейнопольский 0,03
79 Осиевщина Псдпорожский 2,0
80 Еремина Гора Тихвинский 3,6 19,3
81 Горюн Бокситогорский 1,2
82 Славково 3,3
83 Каменок-Ручейское 0,8
85 Толстое Подпорожский 19,8 12,9
86 Турандино Бокситогорский 0,8
87 Граждановское Подпорожский 2,8
88 Лаптиевщина-Терехово Подпорожский 0,5
91 Малуксинское Кировский 21,6 3,5
93 Новая Середка Лужский 2,9 7,8
98 Бол.Березовый Выборгский 9,1
100 Семиозерье-1 ♦ * 0,01 1,2
101 Семизерье-И 2,8
102 Гавриловское 7,6
103 Гавриловское-П 8,8
НО Кобелево (Бережок) Бокситогорский 2,6 2,1
127 Мыс Стирсудден-мыс Кюренниеми Выборгский 2,3
128 Остров Мощный 9,8 5,1
129 Банка Розовая 12,6
130 Остров Сескар Кингисеппский 57,9 9,3
132 Байковские Ямы 20,2 3,5
141 Мыс Стирсудцен Выборгский 2,5 1,0
155 Навдия Лодейнопольский 3,6
157 Бойбокальское Кировский 0,9
Пески стекольные
44 Кингисеппское Кингисеппский 54,9
45 Лужское Лужский 0,1
46 Липский Мост - 7,4
47 Зачеренье __ " 0,4
Пески формовочные
47 Зачеренье Лужский 24,1
171
143 Новинское Гатчинский 33,6
144 Крупели Лужский 34,5 8,6
145 Турово- П ечерское 8,7
4 ИЗВЕРЖЕННЫЕ И МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ, млн. м3 Природный облицовочный камень Перкон-Лампи Приозерский 2,2 5,3
10 Возрождение Выборгский 4,3 9,6
12 Ала-Носкуа чч 26,6
14 Каменногорское - 2,2
17 Островское Выборгский 1,7 0,5
18 Любимовское 1* 5,3 9,8
19 Балтийское чч 0,3
26 Ильинское чч 3,0 16,7
27 Богатыри Приозерский 0,07
113 Елизовское Приозерский 4,29
114 Ояярви - - 1,4
115 Онежское (Пролетарская сторона) Подпорожский 1,27 0,2
Строительный камень (изверженные и метаморфические породы)
1 Ровское - Подпорожский 8,3
2 Ровное Приозерский 84,4 65,8
3 Кузнечное чч 28,8 17,0
5 Кузнечное-1 - 117,4
6 Приозерское _ ** _ 19,5
7 Тавриловское Выборгский 76,6 53,0
8 Эркиля — 44 «- 43,1
10 Возрождение ч ч 10,9
11 Кайпола чч $0,0
14 Каменногорское Выборгский 33,6 40,7
16 Вуокса Выборгский 7,8
20 Пуруцы Моховое-Яскинское чч 62,5 13,1
21 Киркинское 33,8
22 Петровское чч 27,7
23 Красновское ч ч 116,6 110,5
24 Сысоевское чч 7,9 2,8
172
25 Кравцовское Выборгский 65,3 26,2
134 Юксовское* П одпорожский
135 Коровинецкое* о
136 Гиморецкое* -
137 Щелейкинское* "
138 Щелейкинский Мост* -
139 Оштинская Щелья* ** _
* Детальная разведка не проведена.
МИНЕРАЛЬНЫЕ КРАСКИ, тыс.т
118 Копорье Л омоносовский 76
119 Юрьевское - 6,5
41 ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ, млн. т (руды) Ленинградское Сланцевский 1958,5 146,6
131 Чудово-Бабинское Тосненский
2.2. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ГЛИНИСТОГО СЫРЬЯ (к рис. 20, стр. 81)
Номер на карге Название месюрожд/емя Район Запасы
А+В+С, С,
1. Яскинское# Выборгский 0,3
2. Бородинское# Выборгский 0,2
1 Кравцовское# Выборгский 2,3
4. Тамми-Суо# Выборгский 0,6
5. Берхне-Черкасовское# Выборгский 0,2 1,0
6. Кирилловское Выборгский 9,2 1,2
7. Рощинское# Выборгский 7,6
8. Лахтинское# Лодейнопольский 0,4
9. Манихи некое Волховский 8,5
10а. Оятское(Ванозерский участок) П одпорожский 63
106. Оятское (Боровицкий участок) Подпорожский 63
11. Вагановское Всеволожский 1,2 17,6
12. Красная Заря Всеволожский 0,5
13. Красная Звезда Всеволожский 0,02
14. Остров# Волховский 12,5
15. Любаевское Волховский 1,2 1,1
173
16. Сясьское# Волховский
17. Большие Ижоры# Ломоносовский 0,3
18. Маргышкинское# Ломоносовский 1,9 6,1
19. Копорское Ломоносовский 5,1 15,9
20. Невско-Овцинское# Всеволожский 0,8
21. Завод им. Свердлова Всеволожский 25,1 0,4
21. Красносельское# Тосненский 8,5
23. Скачки# Ломоносовский 142,8
24. Усть-Тосненское Тосненский 1,2
25. Рожденственское# Тосненский 3,5
26. Красноборское Тосненский 9,8
27. Чекаловское Тосненский 119,3 132,3
28. Веретье# Волховский 1,1
29. Филовщина# Тихвинский 0,2
30. Тарайка# (Восточный участок) Кингисеппский 5,2
31. Тарайка# (Западный участок) Кингисеппский 10,6
32. Волосовское# Волосовский 0,2 0,4
33. Сусанине# Гатчинский 1,8 29,1
34. Лустовка# Тосненский 0,3
35. Красный Латыш Тосненский 4,4 8,6
36. Рябовское# Тосненский 0,9 0,7
37. Киришское# Киришский 2,9 7,1 ‘
38. Зареченское# Бокситогорский 0,9
39. Горки# Гатчинский 3,0
40. Вырицкое# Гатчинский 0,7
41. Любанское# Тосненский 0,06
42. Померанское Тосненский 0,3
43. Будогощьское Киришский 0,8
44. Трубниковское# Тосненский 35,6
45. Большие Поля# Сланцевский 2,1 3,6
Савиновщина Сланцевский 0,04 0,69
47. Толмачевское# Лужский 0,5
48. Шаловское# Лужский 0,2
49. Заклинье# Лужский 0,2
50. Лужское Лужский 2,0
51. Слапское# Лужский
# Месторождения не учтены балансом
174
2.3. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПЛОЩАДИ ЛЕГКОПЛАВКИХ ГЛИН (к рис. 20, стр. 81)
Номер на карте Наименование площади Район Прогнозные ресурсы, млн.м3
Глины четвертичного возраста
19. Бабинская Кингисеппский 5,9
35. Березовый островок 1ЙХВИНСКИЙ 12,5
2. Вохмайнен Приозерский 2
21. ВеЙмарнская Кингисеппский 3,8
1. Верхне- Черкасовская Выборгский 37,0
33. Волховская Волховский 859
10. Воронка-Копорка Ломоносовский 4,3
26. Вырицкая Гатчинский 115,0
25. Горкинская Гатчинский 48.6
17. Ильин о-Дятлицы Л ОМОН осовский 0,4
9. Коваши Ломоносовский 12,0
8. Комаровская Ломоносовский 0,8
36. Липногорская Тихвинский 12,5
39. Любанско-Киришская Кириитский Тосненский 525
12. Нижние Рудицы Ломоносовский 1,9
29. Нижняя Явка Лодейнопольский 5,5
38. Пикалевская Бокситогорский 487,5
40. Плавницкая Киришский 23,6
4. Пятиречье Приозерский 1330
30. Редоручей Подпорожский 4,2
6. Риголовская Ломоносовский 1,0
27. Сагорье Л одейноп ольский 1,1
32. Садамуй-Ригуй Лодейнопольский Тихвинский 7,1
23. Смоляной Ручей Тосненский 27,0
20. Салкинская Кингисеппский 10,0
3. Сосновская Приозерский 1,05
22. Стекольная Тосненский 10,0
18. Сума-Систа Кингисеппский 10,0
24. Сусанинская Гатчинский 87,0
28. Тендровская Лодейнопольский 6,6
Всего 3647,25
175
Глины девонского возраста
41. Будогощьская __________Киришский__________141
34. Верховинка Волховский 64
37. Шибанец-Остров Тихвинский 186
Всего 391,0
Глины кембрийского возраста
13. Вяреполь Ломоносовский 350
14. Каменка Л омоносовский 1,3
11. Копорье Ломоносовский 1640
31. Манихино-Соснинская Волховский 694,0
15. Петровская Л омоносовский 205
16. Петергофская Ломоносовский 320
Всего 3210,3
Гинны протерозойского возраста
5. ‘ Пулково Ломоносовский 1,2
7. Сюрье-Лендовщина Ломоносовский 50,4
Всего 51,6
Название месторождения
2.4. МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ПРОЯВЛЕНИЯ ИЗВЕРЖЕННЫХ И МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД НА КАРЕЛЬСКОМ ПЕРЕШЕЙКЕ
(к рис. VII на цветной вкладке)
Номер на рисунке Название месторождения
1 Кравцовское
2 ТаммиСуо
3 Эркиля
4 Красный Холм
5 Кайпола
6 Кайпола1
7 Сопка 92
8 Сопка 67
9 Возрождение
10 Ала-Носку а
11 Сопка 40
12 Сопка 43
13 Сопка 41
14 Сопка 42
15 а,б. Гавриловское
176
16 Ильинское
17 Калкитехдасское
18 Лесогорское
19 Кедровское
20 Пруды-Моховое-Яскинское
21 Вуокса
22 Каменногорское
23 Островское
24 Киркинское
25 Боровинское
26 Салалатвинское
27 Петровское
28 Красновское
29 Линиярвинское
30 Сайрола
31 Бородинское
32 Илятинярвинское
33 Сысоевское
34 Инкиля
35 Кузнечное
36 Ровное
37 Кузнечное 1
38 Приозерское
39 Елизовское
40 Ояярви
41 Богатыри
42 Перкон-Лампи
43 Балтийское
44 Дымовское
45 Коминтерновское
46 Любимовское
177
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПАМЯТНИКИ ПРИРОДЫ
(к рис. 26, стр. 131)
Объекты, утвержденные исполкомом Леноблсовета 26 марта 1976 г. в статусе памятников природы
№п/п Номер на рис. Район области. Название объекта Местоположение объекта
1 1 Бокситогорский Карстовая река Рагуша Долина реки Рагуша, 7 км вверх от устья
2 2 Волосовский Урочище “Донцы” Между деревнями Пятая гора и Бол. Зеречие
3 4 3 4 Волховский Дюны Обнажения ордовика, пещеры Побережье Ладожского озера, между реками Волхов и Сясь У города Старая Ладога
5 6 5 6 Выборгский Интрузия гранитов, формы ледниковой экзарации Древняя долина Остров Густой в Выборгском заливе Озеро Красное
7 8 7 8 Гатчинский Обнажения кембрия и ордовика, гляциодислокации Обнажение девона Далина реки Поповки, от устья вверх Долина реки Оредеж, у деревни Белогорка
9 9 Кингисеппский Карстовые источники У деревни Велькота
10 10 Кировский Каньон, ископаемая Далина реки Лавы между фауна кембрия и ордовика деревнями Подол и Троицкое
17В
11 11 Ломоносовский Радоновое озеро Поселок Л опухинка
Лужский
12 12 Обнажения девона Долина реки Сабы,
и ордовика у деревни Псоедь
13 13 Обнажение девона Долина реки Оредеж, у поселка Ям-Тесово
14 14 Обнажение девона Долина реки Оредеж, у деревни Борщово
Подпорожский
15 15 Кристаллические Побережье Онежского озера,
породы между деревнями Щелейки и Гимрека
Приозерский
16 16 Скалы Озеро Ястребиное
17 17 Мичуринский геоло- Между поселком Барышево
гический заказник “Гряда Веряменселькя” и деревней Петтиярви
Тосненский
18 18 Обнажения кембрия и Долина рек Тосно
ордовика, пещеры, водопады и Саблинка
Объекты, признанные специалистами геологическими памятниками природы, но не утвержденные в статусе памятников
Бокситогорский
1 19 Ледниковый оггорженец пород карбона “Рябов конец” У деревни Корвала
2 20 Карстовая река 4,5 км к западу
Липинка, обнажения бокситовых пород от деревни Рудная Горка
3 21 Карстовая река 2,5 км к югу
Черенка, обнажение каменноугольных пород с фауной от деревни Мезалево
Всеволожский
4 22 Камы В районе поселков Токсово и Кавголово
179
5 6 23 24 Разрез позднеледниковых отложений Камы, термокарстовые формы рельефа Румболовские высоты Поселок Колтуши
Выборгский
7 25 Шхеры Город Выборг
8 26 Озовая гряда П оселок Ленинское
9 'Ll Озовая гряда Озеро Ламское
Гатчинский
10 28 Родники и карьер Река Шпора,
известкового туфа у станции Пудость
11 29 Ледниковый валун “Лунный камень” Поселок Сиверская
Кингисеппский
12 30 Известняки кукерского горизонта ордовика Карьер у деревни Алексеевка
13 31 Дюны “Лисьи Горы” У города Кингисеппа
14 32 Обнажения пород девона Долина реки Хревицы,
от деревни Ивановское до устья
Кировский
15 33 Обнажения морских Долина реки Мги
межледниковых отложений
Лодейнопольский
16 34 Погребенный торфяник Река Оять, у деревни Суббоченицы
Ломоносовский
17 35 Отложения послелед- Река Черная,
никовой трансгрессии у поселка Сосновый Бор
18 36 Ледниковый валун У станции Кронштадская
“Морской” колония
19 37 Ледниковый валун “Бизон” о
20 38 Родники В долине реки Стрелки, у поселка Кипень
21 39 Ледниковые валуны В 1 км к югу
“Пейзажный” и “Треугольный” от станции Дубочки
180
22 40 Обнажения пород ордовика, ледниковый валун “Русич” Поселок Копорье, у крепости
Лужский
23 41 Ледниковый валун 3,5 км к юго-востоку
“Лунный камень” от деревни Гверездно
24 42 Обнажения пород В долине реки Луги,
девона от поселка Толмачево до деревни Хилок
Подпорожский
25 43 Ровский карьер Правый берег реки Свирь,
кварцитов в 10 км выше
кварцито-песчаников деревни Плотично
26 44 Мыс Кальяжка, выходы Река Свирь
габбро-диабазов у поселка Вознесенье
27 45 Остров Каменный, В юго-западной оконечности
выходы габбро-дибазов Ивинского залива
Приозерский
28 46 Гора “Двугорбая Сельга” В 8 км к северо-западу от деревни Севастьяново
29 ' 47 Обнажения гранитов В 10 км к северо-западу от города Приозерска, на берегу Ладожского озера
30 48 Озовая гряда У озера Дальнее
Тихвинский
31 49 Карстовые родники Долина реки Урьи, у деревни Лукино
32 50 Обнажения каменно- Долина реки Паши у деревни
угольных пород Макарьино
Тосненский
33 51 Каньоны и “котел” Долины рек Тосно и Саблина, у поселка Ульянка
34 52 Камовый массив У поселка Кирсино и Шапки
35 53 Обнажения пород Долина реки Ижоры,
палеозоя у поселка Федоровское
Зона Большого Санкт-Петербурга
36 54 Дудергофские высоты У станции Можайская
181
37 55 Обнажения ляминаритовых глин Долина реки Черной, у поселка Молодежное
38 56 Ледниковый валун “Ольгинский” У поселка Лахта
39 57 Кавелахтинская гряда У станции Можайское
40 58 Дюны В районе города Сестрорецка, поселок Солнечное
41 59 Ледниковый валун У станции Мартышкино
42 60 Ледниковый валун “Старик” В долине ручья, у станции Мартышкино
43 61 Ледниковый валун “Черепаха” Парк города Ломоносова, у Китайского дворца
44 62 Ледниковый валун Город Всеволожск
“Детский”
3. Объекты, представляющие интерес как памятники природы
Бокситогорский
1 63 Карстовый рельеф 6 км к северу
(воронки, блюдца) от деревни Стехново
2 64 Карстовые озера К востоку и северо-востоку
“Сухое”, “Святое”, “ Березорадинское” от города Пикалево
3 65 Обнажения пород карбона, карст Долина реки Пярдомли
4 66 Разрез типичной морены К югу от города Пикалево
5 67 Обнажения бокситов Долина реки Пярдомли
6 68 Каньон Долина реки Табашки
7 69 Долина прорыва Район деревни Каменецкое-Турандино
8 70 Камово-озовый комплекс Район деревни Сидорово
Волосовский
9 71 Участок ложбины стока У деревни Хотнежи-Извоз
Волховский
10 72 Обнажения пород НарекеСясь,
ордовика у деревни Реброво
И 73 Обнажения пород На реке Лынне,
ордовика у поселка Колчаново
12 74 Река Елена, текущая на “глинт” У поселка Кисельня
182
13 75 Гряды типа “Масельга” Район деревни Масельга
14 76 Флювиогляциальная дельта Южнее деревни ГЪвсарь
15 77 Береговые валы “Коровий Хребет” От деревни Колосарь на север и северо-восток до города Новая Ладога
Выборгский
16 78 Обнажения известняков На реке Вуоксе,
с линзами волластонита у города Каменогорска
17 79 Сельговый рельеф Поселок Красный Сокол, озеро Мелководное
18 80 Камово-озовый Деревня Вещево,
комплекс озеро Ваковское
19 81 Озовая гряда У деревни Кировское
20 82 Террасовый комплекс Город Приморск -
Финского залива озеро Пионерское
Гатчинский
21 83 Карст в породах Красное Село-Копорье-
ордовика Молосковицы-Гатчина
Кировский
22 84 Одиночный кам Деревня Горка
Кингисеппский
23 85 Карстовые озера У поселка Котлы
24 86 Обнажения пород ордовика В долине реки Сумы
25 87 Останцовые формы рельефа Район деревни Ручьи
26 88 Древняя долина реки Нарвы Озеро Белое и Липовское
27 89 Древняя долина Озера Бабинское - Глубокое -
реки Луги Копайское
28 90 Межлопастная От деревни Загорье на юго-
ледниковая гряда восток до деревни Рожновье
Киришский
29 91 Древнее русло реки Деревни Пчева-Городище-
Волхов Прусынская Горка
183
Лодейнопольский
30 92 Звонцы В районе деревень Пирозеро и Усть-Сара
31 93 Кольцевая структура У деревни Пальчино
32 94 Камы Район деревень Алеховщина и Пойкимо
33 95 Перехват речной сети Район у деревни Усть-Сара
34 96 Пороги Река Оять, у деревни Надпорожье
Ломоносовский
35 97 Обнажения надлямина-ритовых песчаников В долине реки Рудицы
36 98 Дюны “Белые Пески” Город Сосновый Бор
37 99 Участок Ордовикского Между деревнями Елагино
уступа и Гладино
Лужский
38 100 Пещера (штольня) Долина реки Луги, у деревни Плосково
39 101 Окремненные остатки девонской фауны У поселка Толмачево
40 102 Ледниковый валун В 3 км к западу от станции Оредеж
41 103 Камово-озовый комплекс К югу от озера Сампо
Подпорожский
42 104 Водноледниковый Район урочища
комплекс Никифоровское
(камы, озы, зандры)
43 105 "Святая” пешера Долина реки Оять, у деревни Ярославичи
Приозерский
44 106 “Лысая Горка” У турбазы “Лосевская”
45 107 Лосевский порог Поселок Лосево
46 108 “Бараньи лбы” Озеро Вуокса, остров Олений
47 109 Ледниковый валун “Избушка” Озеро Вуокса
48 НО Ледниковый валун “Олений” Озеро Вуокса
49 111 Ледниковый валун Озеро Вуокса
1£4
“Семейка”
50 112 Ледниковый валун “Развалины замка” Озеро Вуокса
51 ИЗ Скалы Озеро Вуокса, у Беличьей протоки
Тихвинский
52 114 Береговой уступ при-ледникового бассейна У деревни Стрелков©
53 115 Флювиогляциальная У деревни Стрелкове
дельта
54 116 Обнажения девонских Деревня Туманов©,
пород на реке Паше
185
ПРИЛОЖЕНИЕ!
ХРОНИКА ВАЖНЕЙШИХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Первая половина ХУПвека - начало освоения месторождений гранитов на Карельском перешейке
1852 год - составлена 10-верстная (1:420000) геологическая карта Петербургской губернии (С.С.Куторга).
50-е годы XIX века - указана возможность использования фосфоритизи-рованных раковин оболус в песках долины реки Луги для приготовления удобрений.
1858 год - рекогносцировочное изучение сланценосности Прибалтийского бассейна горючих сланцев (Ф.Б.Шмидт).
1869 год - выявлена бокситовая порода по рекам Крапивне, Викуне, Во-ложбе, Теребежке и в других местах Тихвинского уезда (А.Ю.Дитмар).
1876 год - на примере северной части Карельского перешейка и Южной Финляндии обоснованаледниковая теория в России (П.А.Кропоткин).
1883-1890годы-составлена геологическая карта окрестностей Петербурга (Ф.Б.Шмидт).
1887год - пробурена первая буровая скважина на Полюстровском минеральном источнике с дебитом 250 м3 в сутки.
1916 год - начато планомерное изучение горючих сланцев (Н.Ф.Погре-бов).
1917год- начаты поисково-оценочные работы на бокситы в бассейне реки Воложбе.
1918 год - начато Планомерное изучение торфяных месторождений.
1925-1927 годы - промышленное испытание бокситовой руды на предприятиях Ленинграда.
1927-1929годы предварительно разведано Гдовское (Ленинградское) месторождение горючих сланцев.
1929 год - начало планомерное изучение карбонатного сырья (известняки, доломиты).
1930 год - заложена шахта им. С.М.Кирова на месторождении горючих сланцев.
1931 год - начало промышленного освоения Тихвинского бокситоносного района.
1932-1937годы- разведка кембрийских (“синих”) глин в долине реки Невы (Чекаловское, Красноборское и другие месторождения).
186
1934год - заложены 1 и 2 шахты на месторождении горючих сланцев.
1934год - составлена гидрогеологическая карта окрестностей Ленинграда.
1936 год - опубликована геологическая карта Ленинградской области в масштабе 1:1000000 (редактор Б.П.Асаткин).
1947год- начало планомерной геологической съемки территории области в масштабе 1:200000.
1949-1953 годы - разведка Кингисеппского месторождения фосфоритов.
1956-1957годы - опубликованы полистные Государственные геологические карты в масштабе 1:1000000 на всю территорию области (А. Н.Александров, Е.А.Перевозчикова, О.Н.Элькин).
Середина 50-х - середина 70-хгодов- составлены полистные Государственные геологические карты в масштабе 1:200000 на всю территорию области.
1952-1969 годы - поиски фосфоритового сырья в полосе фосфоритоносных отложений (открытие Кингисеппского, Дудергофского, Чаплинского, Федоровского, Поповского, Ульяновского, Горкинского, Волхов-Сясьского и других фосфоритовых месторождений).
1961-1962годы - составлена карта минеральных вод в масштабе 1:1000000 и гидрогеологическая карта в масштабе 1:1500000 территории Ленинградской, Псковской и Новгородской областей.
1970 год - опубликована геологическая карта дочетвертичных отложений Ленинградской, Псковской и Новгородской областей в масштабе 1:1000000.
1984 год - установлены закономерности площадного распространения и возрастные диапазоны тектонических разломов (Д.И.Гарбар и др.).
1986год- начато изучение железо-марганцевых конкреций на дне Финского залива (В.И.Калошин, АГ.Старк, В.П.Бутылин и др.).
1982-1990годы обоснована перспектива алмазоносности Ленинградской области.
1995-1997годы - пробурена первая скважина на термальное тепло (Всероссийский институт техники разведки).
1997год - выдана лицензия на поиски и последующую добычу нефти.
187
ПРИЛОЖЕНИЕМ
СЛОВАРЬ
ОСНОВНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ
АБЛЯЦИЯ - уменьшение массы ледника путем таяния и испарения.
АВАНТЮРИН - тонкозернистый кварц, буровато-красный или желтоватый с мерцающим отливом обычно от включений блестков слюды, гётита или железной слюдки.
АВЛАКОГЕН - линейно вытянутая впадина повышенной подвижности, ограниченная крупными разломами, рассекающими фундамент платформы. Длина авлакогенов достигает многих сотен километров, ширина - десятки километров.
АГАТ - минерал, оксид кремния -SiO2. Слоистый агрегат скрытокристаллических разновидностей кремнезема, главным образом халцедона. Агаты с разноокрашенными полосами называют ОНИКСАМИ, САРДОНИКСАМИ и др.
АКВАМАРИН - голубовато-зеленый берилл (силикат бериллия и алюминия), драгоценный камень.
АКЦЕССОРНЫЙ МИНЕРАЛ - минерал, составляющий в горных породах ничтожную, но важную часть во многих отношениях.
АЛЕКСАНДРИТ - разновидность берилла (силиката бериллия и алюминия). Характеризуется способностью изменять окраску: при дневном освещении изумрудно-зеленый, при искусственном - вишнево-красный. Драгоценный камень.
АЛЛЮВИЙ - отложения, формирующиеся постоянными водными потоками в речных долинах.
АЛМАЗ - минерал, драгоценный камень состава углерода (С). Твердость 10 (тверже всех известных веществ).
АМАЗОНИТ -зеленая разновидность микроклина. Поделочный камень.
АМЕТИСТ - минерал, оксид кремния SiO2. Фиолетовая разновидность кварца.
АМФИБОЛЫ - общее название группы из 57 минералов, цепочных силикатов, близких по свойствам и составу
АНОМАЛИЯ - отклонение от нормального состояния.
АНОРТОЗИТ - порода группы габбро.
АНТИКЛИНОРИЙ - крупные (протяженностью сотни км) и сложные структуры антиклинального строения, возникшие в результате подня
188
тий земной коры и сопровождающиеся процессами складкообразования.
АНТРАКОНИТ - черный или темный кристаллический кальцит или доломит, окрашенный тонкодисперсными углистыми или битуминозными частицами.
АПЛИТ - магматическая жильная мелкокристаллическая порода, очень бедная слюдой и другими цветными минералами.
АСТРОБЛЕМА - метеоритный кратер.
БАЗАЛЬТ - темная вулканическая порода, состоящая в основном из пла-гиоклаказа, авгита и часто оливина.
БЕРИЛЛ - кальциевый силикат бериллия. Разновидности: изумруд (зеленый), аквамарин (голубой).
БЕККЕРЕЛЬ (Бк) - активность нуклида в радиоактивном источнике, в ’ котором за время 1 секунду происходит один акт распада.
БЛОК - в тектонике ограниченный разломами участок земной коры, стабильный или движущийся всей массой.
БОКСИТ - руда, состоящая из минералов гидроокиси алюминия.
БРЕКЧИЯ - горная порода, состоящая из сцементированных угловатых обломков различных пород.
БУТОВЫЙ КАМЕНЬ (бут) - естественный строительный материал, побочно получаемый при разработке месторождений горных пород.
ВАЛУН - окатанный обломок горной порода свыше 10 см в поперечнике. ВСКРЫША - горные породы, которые надо удалить при открытой разработке полезного ископаемого.
ГАГАТ - черная блестящая разновидность ископаемого угля.
ГАЛЕНИТ - минерал группы серы (сульфид свинца PbS), свинцовая руда. ГЕЙЗЕР - горячий источник, периодически выбрасывающий воду и пар. ГЕМАТИТ - минерал группы окислов (оксид железа Fe2O3), железная руда. ГЕНЕЗИС - дословно происхождение. В геологии - происхождение минералов, горных пород, месторождений полезных ископаемых.
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ТИП - совокупность горных пород и руд, образовавшихся в сходных условиях.
ГЕОИД - геометрически сложная поверхность равных значений потенциала силы тяжести, совпадающая с невозмущенной поверхностью мирового океана и продолженная под континентами.
ГЕОМОРФОЛОГИЯ - геолого-географическая наука о формах земной поверхности, их происхождении, внешнем облике, эволюции и закономерностях географического расположения.
ГЕОСИНКЛИНАЛЬ - складчатая область, зона высокой тектонической
189
подвижности, контрастных изменений геодинамических напряжений земной коры.
ГЕОТЕКТОНИКА - отрасль геологии, изучающая строение Земли в связи с движениями земной коры.
ГЕОФИЗИКА - отрасль геологии, изучающая физические явления и процессы, которые протекают в оболочках Земли.
ГЕОХИМИЯ - отрасль геологии, изучающая распределение и миграцию химических элементов в земной коре.
ГИАЦИНТ - прозрачный темнокрасного цвета циркон, драгоценный камень.
ГИДРОГЕОЛОГИЯ - наука о подземных водах, об их происхождении, условиях залегания, законах движения, режиме, физических и химических характеристиках.
ГИПС - минерал, водный сульфат кальция - CaSO4-2H2O.
ГЛИНОЗЕМ - окись алюминия - А12О3, корунд.
ГЛЯЦИОЛОГИЯ - наука о ледниках, скоплениях природного льды.
ГОРНЫЙ ХРУСТАЛЬ - прозрачный бесцветный кварц.
ГРАПТОЛИТЫ - подтип вымерших морских колониальных организмов, свободноплавающих или прикрепленных.
ДЕЛЬТА - участок побережья в устье реки.
ДИНОЗАВРЫ - в переводе “страшные ящеры” - крупные пресмыкающиеся, жившие в мезозое. Некоторые динозавры достигали в длину 20-25 м.
ДОЛОМИТ - минерал группы карбонатов - CaMg (СО3)2.
ЖЕМЧУГ - известковое образование в мантии раковин морских и пресноводных пластиножаберных.
ЗАЛЕЖЬ - скопление какого-либо полезного ископаемого.
ЗЕРНИСТОСТЬ - агрегатность, структурность горной породы, состоящей из кристаллических зерен минералов.
ЗОНА ДРОБЛЕНИЯ-обычно линейно-вытянутый участокземной коры, в пределах Которого горные породы разбиты многочисленными трещинами различных проявлений.
ИЗВЕСТНЯКИ - осадочные, преимущественно морские образования, состоящие в основном из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов.
ИЗОСТАЗИЯ - состояние равновесия масс земной коры и мантии.
ИЗУМРУД - зеленая разновидность берилла.
ИЛ - тонкозернистый неконсолидированный осадок современных водоемов.
190
ИЛЬМЕНИТ - минерал, оксид железа и титана, важный источник получения титана.
КАРБОНАТЫ - минералы, являющиеся солями угольной кислоты Н2СО3. КАРБОНАТИТЫ - существенно карбонатные горные породы, образовавшиеся под воздействием магматических, гидротермальных, вулканических или других процессов в земной коре.
КАРСТ - совокупность явлений, связанных с деятельностью воды, выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот разного размера и формы.
КАССИТЕРИТ - минерал, оксид олова (SnO2), оловянная руда.
КАТЕГОРИЯ ЗАПАСОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ А,В,СрС2 - степень геологической изученности полезного ископаемого.
КВАРЦ - минерал из группы силикатов, двуокись кремния (SiO2), составная часть многих горных пород. Разновидности: горный хрусталь, морион (дымчатый до черного), аметист (фиолетовый), цитрин (золотистый) и др. Ценный пьезооптический материал, поделочный и технический камень.
КВАРЦИТ - зернистая горная порода, состоящая из кварца.
КИНОВАРЬ - минерал, сульфат ртути (HgS) ярко-красного цвета, руда ртути.
КОНГЛОМЕРАТ - сцементировавшийся галечник.
КОРУНД - минерал, оксид алюминия.
КОШАЧИЙ ГЛАЗ - кварц с включениями асбеста. Зеленоватый, сероватый, светло-оранжевый с шелковистым отливом.
КРЕМЕНЬ - агрегат кристаллического и аморфного кремнезема.
КРЕМНЕЗЕМ - двуокись кремния SiO2. Широко распространен в природе в виде кварца.
КРОВАВИК (кровавый камень) - минерал (излишний термин) синоним гематиту.
КСЕНОЛИТ - в петрологии обломок, чуждый магматической породе, в которую он включен.
КУКЕРСИТ - горючий сланец Прибалтийского бассейна, массивная, плитчатая, глинисто-карбонатная, сапропелитовая коричневато-бурая порода с остатками морской фауны беспозвоночных; содержание органического вещества (керогена) от 25% до 65%. По качеству один из лучших сланцев в мире.
КУЭСТА - возвышенность с ассиметричными склонами - пологим, совпадающим с углом падения пластов и крутым, срезающим пласты.
ЛИТОЛОГИЯ - наука о составе, структурах, текстурах и генезисе осадочных пород, включая руды.
191
ЛУННЫЙ КАМЕНЬ - иризируюгций плагиоклаз с “переливчатым” отблеском, в Беломорье известен под названием беломорит.
МАГМА - расплавленная огненно-жидкая масса, возникающая в земной коре или верхней мантии и дающая при застывании магматические горные породы.
МАЛАХИТ - минерал, водный карбонат меди.
МЕЛ - белая мягкая порода, состоящая из кальцитовых остатков морских водорослей.
МИГМАТИТ - сложная горная порода, образовавшаяся из неоднородной смеси магмы и постороннего твердого материала.
МИГРАЦИЯ - перемещение вещества в пределах земной коры.
МОЛИБДЕНИТ - минерал, сульфид молибдена.
МОЛЛЮСК - тип животных с цельным несегментированным телом. Большинство представителей обладает известковой раковиной.
МОРЕНА - отложения, накопленные непосредственно глетчерным льдом.
МОРИОН - серый до черного кварц.
МОНАЦИТ - минерал из группы фосфатов, важный источник церия и тория.
НЕФРИТ - минерал из группы амфиболов, поделочный камень.
НЕФТЬ - жидкий каустобиолит, представляющий собой обособившийся в самостоятельные скопления концентрат жидких, преимущественно углеводородных, продуктов преобразования в осадочной толще захороненного органического вещества.
НОРМАЛЬНАЯ СОЛЕНОСТЬ МОРСКОЙ ВОДЫ - морская вода с соленостью 35.01 %о.
ОБСИДИАН - вулканическое стекло темного цвета.
ОВОИДНЫЙ - характер структуры породы, содержащей в себе крупные округлые выделения калиевого полевого пшата (микроклина), окруженные каемкой кислого плагиоклаза и кварца, обычный элемент строения гранитов рапакиви.
ОЛЕДЕНЕНИЕ - оболочка льда и снега, включающая все виды оледенения, известные на земле: наземное, морское, подземное.
ООЛИТЫ - шаровидные образования из углекислой извести, окислов железа, марганца и др., обладающие концентрически-слоистым, иногда радиальнолучистым строением (вокруг центрального ядра). Ядром обычно являются обломки раковин, песчаники и пр.
ОПАЛ - минерал, водосодержащий оксид кремния (SiO2-nH2O), Поделочный и драгоценный (некоторые разновидности) камень.
192
ОПОЛЗЕНЬ - отрыв земляных масс и слоистых горных пород и перемещение их по склону под влиянием силы тяжести.
ОРОГЕНЕЗ - складчатые тектонические движения, вызывающие смятие слоев земной коры в складки.
ОРЕОЛ РАССЕЯНИЯ - зона вблизи месторождения, в которой наблюдаются повышенные содержания химических элементов, минералов и обломков руды, характерных для данного месторождения.
ПАЧКА - небольшая по мощности совокупность пластов, характеризующаяся некоторой общностью признаков.
ПЕСЧАНИК - обломочная сцементированная порода, возникшая в результате цементации песка.
ПЛАТФОРМА - основной элемент структуры континентов, отличающийся спокойным тектоническим режимом.
ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ - наиболее распространенные породообразующие силикатные минералы.
ПОНОРЫ - отверстия в горной породе, поглощающие воду и отводящие ее в глубину закарстованного массива.
ПОРФИРОБЛАСТЫ - крупные минералы в структуре магматических пород, которые по своим размерам существенно превосходят индивиды основной ткани пород.
РАУХТОП АЗ - дымчатый прозрачный кварц, переходный к мориону.
РЕДКИЕ ЗЕМЛИ - устаревший, но еще распространенный синоним термина элементы редкоземельные. Условно обозначается знаком TR.
РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ - условно выделяемая группа металлов, к которой обычно относят олово, вольфрам, молибден, висмут, сурьму, ртуть, ванадий, тантал, ниобий, кадмий, бериллий, циркон и некоторые другие (всего более 50).
РИФТ - линейно вытянутая на несколько сот километров щелевидная или ровообразная структура глубинного происхождения. Например, рифт Мертвого и Красного морей, озера Байкал.
РОДОНИТ - минерал, силикат марганца, название получил от греческого “родон” - розовый, синоним: орлец (на русском языке).
РОССЫПИ - скопления рыхлого или сцементированного обломочного материала, содержащие в виде зерен, их обломков, либо агрегатов те или иные ценные минералы.
РУБИН - красная разновидность корунда.
САМОРОДОК - частица (или кусок) самородного металла (золота, платины и др.), резко выделяющаяся по размерам среди других частиц в россыпи.
193
САПФИР - прозрачный корунд синего цвета от присутствия титана. Драгоценный камень.
СЕРДОЛИК - красная или оранжевая разновидность халцедона.
СЛАНЦЫ - общее название метаморфических пород разного состава, для которых характерна сланцеватая текстура.
СОКОЛИНЫЙ ГЛАЗ - кварц синеватый с шелковистым отливом.
СОЛЕНОСТЬ МОРСКОЙ ВОДЫ - общее количество твердых минеральных веществ в 1 кг морской воды, выраженное в граммах (промилле, %о).
СТРАТИГРАФИЯ - раздел исторической геологии, изучающий последовательность залегания геологических образований.
ТЕКТОНИКА - строение какого-либо участка земной коры или учение о движении земной коры.
ТОПАЗ - минерал, силикат алюминия.
ТРАНСГРЕССИЯ - наступление моря на сушу.
ТРАХИТОИДНОСТЬ - текстура горных пород, характеризующаяся расположением развитых граней минералов в субпараллельных плоскостях.
ТРУБКА ВЗРЫВА - трубообразный канал, образующийся в результате прорыва газов и обычно заполненный основной магмой с обломочным материалом (кимберлитом).
ХАЛЦЕДОН - скрытокристаллическая разновидность кварца, поделочный камень.
ХРИЗОЛИТ - минерал, прозрачный зеленый оливин, драгоценный камень.
ХРИЗОПРАЗ - яблочно-зеленый халцедон, окрашенный солями никеля. ЧАРОИТ - минерал сиреневой окраски, силикат, поделочный камень. ШЛИХ - остаток (концентрат) тяжелых минералов, получаемый в результате промывки рыхлых пород.
ЯШМА - осадочная кремнистая порода, пестрая или полосатая, сложенная в основном скрытокристаллическим халцедоном.
194
Содержание
ВВЕДЕНИЕ............................................5
1. ЗЕМЛЯ - НАША ОБИТЕЛЬ.............................7
ГЕОЛОГИЯ - НАУКА О ЗЕМЛЕ...........................7
НЕМНОГО О СТРОЕНИИ ЗЕМЛИ И ЕЕ НЕДРАХ...............8
МИНЕРАЛЫ, ГОРНЫЕ ПОРОДЫ, ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ.12
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ЛЕТОИСЧИСЛЕНИЕ......................13
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ............................15
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЗЕМНЫХ НЕДР.......................22
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА...............................23
2. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ РЕЛЬЕФА ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ . 25
3. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ НЕДР ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ......................29
СТРАТИГРАФИЯ......................................29
ТЕКТОНИКА.........................................36
4. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ.................42
АРХЕЙСКИЙ АКРОН (4500 - 2500 миллионов лет).......42
ПРОТЕРОЗОЙСКИЙ АКРОН (2500 - 570 миллионов лет)...42
ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРА (570 - 248 миллионов лет)........44
МЕЗОЗОЙСКАЯ ЭРА (248 - 65 миллионов лет)..........51
КАЙНОЗОЙСКАЯ ЭРА (65 миллионов лет до наших дней).52
5. РАЗВИТИЕ ГОРНОГО И ГОРНОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА...............................55
6. ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ.............................60
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ.................60
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ...............66
ГОРЮЧИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ......................101
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ...................................108
7. ПЕРСПЕКТИВЫ НОВЫХ ОТКРЫТИЙ.....................115
8. ТЕХНОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ......................129
9. ПРИРОДНЫЕ АНСАМБЛИ.............................132
195
10. ГЕОЛОГИЯ И ОБЩЕСТВО.....................140
РАЗВИТИЕ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ И ОКРУЖАЮЩАЯ ПРИРОДА.....................140
“ЖИЗНЬ” НЕДР И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.........142
ГОРНЫЕ ПОРОДЫ В ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ......145
КАМНИ-ЦЕЛИТЕЛИ, КАМНИ-ТАЛИСМАНЫ..........146
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, УГРОЖАЮЩИЕ ЧЕЛОВЕКУ И СООРУЖЕНИЯМ........148
ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ..........................159
ПРОБЛЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ....162
ПОСЛЕСЛОВИЕ...............................166
ПРИЛОЖЕНИЯ................................167
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.................167
МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ПРОЯВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ......................168
ПАМЯТНИКИ ПРИРОДЫ........................178
ХРОНИКА ВАЖНЕЙШИХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛВДОВАНИЙ И ОТКРЫТИЙ...............................186
СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ....188
Киселев Игорь Иванович Проскуряков Владимир Валентинович Саванин Валерий Владимирович
Геология и полезные ископаемые Ленинградской области
Подписано в печать 15.12.97. Отпечатано в типографии ООО “КомТехника”. Печать офсетная. Тираж 1000 экз. Зак № 71.
Авторы приносят извинения читателям за техническую корректуру
ИСПРАВЛЕНИЯ И ОПЕЧАТКИ
Стр. Строка Напечатано Следует читать
4 3 снизу Минприроды РФ Министерство природных ресурсов РФ
14 5 снизу акронов эонов акронов, эонов
34 18 сверху ледниковых ледниковья
43 8 сверху порофириты порфириты
средняя мощность, м глубина залегания, м содержание Pfi, % средняя МОЩНОС1Б, М глубина залегания, л* содержание p:ov *
68 № п/п 1 2,5 3-36 6,5
№п/п2 1,4 45 8,2
69 № п/п 10 2,4 12,9 4,2
69 № п/п 1 8,34 2,6 106 8,34
№п/п 2 5,89 1,3 63 5,89
№п/пЗ 1,4 78 5,89
№ п/п 5 6,0 1,65 130 6,0
№ п/п 6 4,7 3,2 75 4,7
76 6 снизу (Палгушское..,) (Дубоемское-единственное учтенное балансом, Палгушское...)
76 Эскизу 2,7 2,0
80 1 снизу приложение 2.2 приложение 2.3
Ч119 1 сверху Акуловки Окуловки
127 6 снизу Аджире Алжире
145 4 сверху в беккереллях в беккерелях
157 16 сверху Г. С. Широшкина С С. Шарошкина
158 4 сверху тоннелях туннелях
192 14 снизу 35,О17оо 35,007ю